基于喷气增焓技术的谷物干燥机热泵装置设计与试验

为拓展热泵的使用范围,提高热泵系统的适用范围和年利用率,设计了带喷气增焓装置的空气源热泵机组,通过3组不同功率热泵间的有机组合,提高了热泵系统在低温环境下的能效比。试验结果显示,当环境温度为-5℃时,采用喷气增焓可使热泵机组送风温度、制热系数分别由40℃、2.21提高到45℃、2.33。证实了喷气增焓技术的有效性,热泵干燥系统可满足循环式谷物干燥机在不同环境条件下的作业要求。

基于高光谱和频谱特征的注水肉识别方法

为实现注水肉快捷有效的识别,以猪肉为研究对象,利用高光谱技术分析了注水肉和正常肉的光谱特征,通过傅里叶变换的方法,提取样本的频谱特征参数,然后分别基于猪肉样本的全光谱、特征光谱和频谱特征参数,分别建立正常猪肉和注水猪肉的支持向量机(SVM)和BP神经网络分类识别模型,并采用验证集对模型性能进行试验验证。结果表明,基于频谱特征参数建立的神经网络分类识别模型具有最优的分类识别效果,正确识别率达98.8%;基于特征光谱建立的神经网络分类识别模型分类识别效果次之,正确识别率为96.4%;而基于全光谱建立的支持向量机分类识别模型分类识别效果最差,正确识别率只有84.5%。说明采用高光谱技术可以对注水猪肉进行快速而有效的检测识别。

基于特征参量的肉鸡木质肉在线检测方法

近年来肉鸡中出现的肌肉缺陷疾病——木质肉(Woody/wooden breast,WB)越来越受到关注。为了探索WB在线检测方法及熟肉肉质区别,以完整的鸡胸肉样本(左、右2部分)作为实验研究对象,左半部分样本进行挤压力(Compression force,CF)测量,同时通过高压空气无损检测系统采集不同实验高度(12、15、18 cm)下样本的形变参量;右半部分样本进行蒸煮后,以蒸煮损失率、2种剪切探头做功(MORSE、BMORSE)及剪切力产生的峰值个数(PC-MORS、PC-BMORS)作为熟肉肉质评价参量。实验结果表明:生肉实验中,CF随WB等级升高显著增大,而12、15、18 cm处圆形变形量随WB等级升高显著减小;18 cm处圆形变形量与WB等级极显著相关,可作为WB在线检测潜在的特征参量,结合图像处理技术可能实现对WB在线检测分级。熟肉实验中蒸煮损失率、BMORSE、PCBMORS随WB等级升高显著增大,但MORSE在各等级间无差异,说明BMORS探头更适合WB熟肉肉质分析。此外,PC-MORS、PC-BMORS比传统的剪切能量评价体系更加容易区分WB等级,不仅可作为新的特征参量评价WB熟肉肉质,同时也客观地描述了不同WB等级间肌肉内部结构及纹理特征。

基于CT图像技术的三黄鸡胴体物理特征分析

选择7只50日龄、屠体质量在1.741~2.508 kg之间的三黄鸡为试验对象,测量其体尺参数、全净膛质量、主要内脏器官质量及内脏总质量,分析这些参数随屠体质量的变化关系。利用螺旋CT机采集样本的CT断层扫描图像,根据样本的横纵切面图像,分别分析确定心脏、肺脏、肌胃和肾脏等主要脏器的相对位置,并估算出内脏腔体的尺寸及净膛切口的位置和尺寸。试验结果显示,随着三黄鸡胴体屠体质量的增加,胸深和胫长逐步增大,而体斜长、胸宽和胫围则显著的线性增加(P<0.01)。心脏、肺脏、肌胃和肾脏的质量也随屠体质量的增加而呈增大趋势,且具有一定的相关性。另外,根据胴体的横纵CT图像,可以清楚地确定心脏、肺脏、肌胃和肾脏的相对位置;对屠体质量分布为1.741~2.508 kg的三黄鸡样本,估算出腔体尺寸为:内脏腔体长度(15.560±0.540)cm,最大宽度(7.722±0.253)cm,最大净膛开口尺寸(4.783±0.467)cm。

热泵式低温循环谷物干燥机控制系统设计与试验

针对以空气源热泵为热源系统的低温循环谷物干燥机存在的一体化控制程度不足问题,设计了一种热泵式低温循环谷物干燥机控制系统。为实现低温循环谷物干燥机和热泵系统的一体化控制,利用可编程逻辑控制器(PLC)技术进行硬件电路设计和软件设计,系统实现了谷物干燥过程的自动和手动等多模式控制,并支持干燥参数的人工调节和设置、谷物含水率及干燥温度的实时监控等功能。试验表明,干燥机在不同模式下均工作正常;所开发的逻辑控制系统具有自动化程度高、稳定性好、安全性高等优势。稻谷干燥试验表明,在不同环境温度下,热泵热风温度平均误差为0.95℃,标准差为0.93℃,系统具有较好的控制精度与稳定性,粮食温度稳定在33℃左右,满足低温循环式谷物干燥机的作业要求。

热泵干燥机研究现状及展望

热泵系统作为一种节能装置已在加热、冷却和除湿等领域取得了广泛应用。为提高热泵系统的性能,有很多学者对热泵系统进行了改进,并将其与其他机械装置相结合,取得了显著成果和广泛应用。大量试验结果表明,热泵干燥机可有效控制干燥温度、相对湿度、产品含水率、干燥风速和干燥时间等因素,从而确保产品质量。由于其低温干燥特性,十分适用于食品和农业产品的干燥。

农林废物生物炭/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

利用稻壳、杨木在600℃下制备稻壳炭、杨木炭,以稻壳、稻壳炭、杨木、杨木炭为填料填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料,并对其性能进行测试分析。结果表明,跟稻壳、杨木相比,稻壳炭、杨木炭具有较高的含碳量、较大的比表面积、发达的孔隙结构及较低的极性;稻壳炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为34.95 MPa、1.76 GPa、26.25 MPa、1.83 GPa,均高于稻壳/HDPE复合材料,杨木炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为40.14 MPa、2.43 GPa、30.64 MPa、2.17 GPa,均高于杨木/HDPE复合材料;此外,稻壳炭/HDPE复合材料、杨木炭/HDPE复合材料的抗蠕变强度、抗应力松弛能力均高于稻壳/HDPE复合材料、杨木/HDPE复合材料。以上实验结果可为农林废物的高值化利用提供新的思路。

工业大麻收割机切割-输送关键部件作业参数优化

针对工业大麻收割机茎秆切割效率低、输送率低,以及关键作业参数研究空白的现状,本文结合工业大麻茎秆物理特性,运用中心组合试验设计理论开展关键部件作业参数试验与优化,重点研究工业大麻收割机切割-输送作业关键参数中切割速度、链条输送速度、切割位置与夹持点水平间距对切割效率、输送率的影响规律,并以切割效率、输送率为响应指标进行多目标优化。首先对主产区工业大麻茎秆物理和机械力学特性进行研究,并进行与收割相关的物理参数测定,然后采用二次正交旋转组合试验方法设计试验,并用Design-Expert进行数据处理,建立切割效率、输送率的回归数学模型并进行方差分析。通过响应曲面方法分析各因素交互作用对切割效率、输送率的影响,并根据优化目标的重要程度(输送率较切割效率更重要)对回归模型进行多目标优化,得出工业大麻收割机切割-输送关键作业参数的最优组合如下:切割速度为1.33 m/s,链条输送速度为1.35 m/s,切割与夹持点水平距离为63.9 mm。此时切割效率最高、输送率最高,其值分别为44.35株/s、93.93%。最优参数组合下田间试验切割效率为44.7株/s、输送率为92.21%,作业性能大幅提升,达到了较为理想的效果。