降解周期可调控的甘蔗渣生物降解地膜增温保墒性能分析

针对云贵高原地区春季播种时存在季节性干旱的问题,使用塑料地膜容易导致农田土壤污染的现状,该研究采用Box-Behnken设计试验,将施胶剂成分的硅酸钠、可溶性淀粉、硅油含量作为因变量,将降解率、抗张强度、土壤温度、土壤水分作为响应值,制备了一种降解周期可调控增温保墒甘蔗渣生物降解地膜。以不覆膜作为对照组(CK),探讨生物降解地膜的降解性能、抗张强度及对土壤水分和温度的影响,并观察降解过程中地膜纤维结构的变化。结果表明,地下覆膜的降解速度和降解强度均高于地表覆膜,覆膜72 d时,二者的降解率最高分别达86.41%、70.44%。在覆膜72 d时,地表试验组抗张强度下降到9.77~21.97 N/m,地下试验组在49 d后抗张强度接近为0;扫描电镜观察到地膜出现断裂的短纤维,与降解过程中地膜宏观表现出的膜片出现孔洞、质量逐渐下降规律一致。与CK相比,覆膜对提高土壤早间、午间、晚间温度均具有显著作用(P<0.05),且所有试验组对提高土壤含水率均有显著影响(P<0.05)。综上,甘蔗渣生物降解地膜的增温、保墒性好,为农业生产上推荐适宜的地膜组成及含量以指导生产实践具有较好的应用价值。

宝珠梨微波热风耦合干燥工艺优化及动力学模型研究

为研究宝珠梨微波热风耦合干燥特性及品质工艺优化,在不同热风温度、微波功率和热风风速条件下对宝珠梨进行试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立适合预测宝珠梨水分比变化规律的干燥动力学模型。以宝珠梨干品色泽、硬度和干燥速率作为品质评价指标,采用正交试验和综合评分法优选微波热风耦合干燥宝珠梨工艺。研究结果表明:有效水分扩散系数在5.296×10^(-9)~9.66×10^(-9) m^(2)/s之间变化。通过对7个干燥动力学数学模型进行拟合,发现Page模型能够更好地预测宝珠梨干燥过程中水分比的变化规律,它具有最大R^(2)平均值、最小的χ^(2)和均方根误差平均值。各因素对宝珠梨干燥综合效果影响主次顺序:微波功率>热风温度>热风风速,综合效果最佳的组合:热风温度60℃、微波功率500 W、热风风速2.0 m/s。

黄精蒸制一体机设计及干燥均匀性试验研究

为提高黄精蒸制过程中自动化水平及改善蒸制一体机干燥阶段箱体内风场的均匀性,根据黄精蒸制工艺要求,以三菱PLC为主控制器、威纶通触摸屏为人机交换界面,设计一种蒸制一体机,实现黄精蒸和干燥工艺连续进行。运用Fluent软件对蒸制一体机干燥阶段箱体内风场流速进行模拟分析,同时采用正交试验方法,以Y=-0.18 m处截面的平均风速和3条轴心线(z=0.5,0.6,0.7 m)上速度方差最小值为评价指标,通过综合评分法对评价指标进行分析,得出最佳参数组合:进风风速4 m/s,出风口直径110 mm,出风口位置x=60 mm,y=105 mm,此条件下箱体内风场均匀性最好。在载物盘上均匀选取9个点,通过黄精蒸制品的含水率来验证蒸制一体机干燥阶段的均匀性,试验测得这9个点上黄精蒸制品的含水率最大值与最小值之间相差0.81%。研究为黄精自动化加工设备研究提供理论依据。