彰武县农作物草谷比、秸秆可收集系数监测成果分析

科学测定农作物草谷比、秸秆可收集系数,对于准确测算农作物秸秆资源量,开展秸秆“五化”综合利用,提升耕地土壤质量,改善农业农村生态环境具有重要作用。该文随机选取彰武地区主要农作物品种,综合考虑农作物种植模式,适当增加采样数量。丰富农作物草谷比、秸秆可收集系数测算样本集,提高草谷比、可收集系数的准确性与可靠性,最后对农作物草谷比、秸秆可收集系数进行统计分析,得出彰武县地区农作物草谷比和秸秆可收集系数,对加快推进农业绿色低碳发展具有重要意义。

陇东旱作区小麦草谷比及秸秆可收集系数监测报告

为了进一步丰富农作物草谷比、秸秆可收集系数测算样本集,提高草谷比、可收集系数的准确性与可靠性,完善秸秆资源台账。通过对环县曲子镇宋家塬、环城镇龚淌、环城镇十五里沟、八珠乡苟塬、洪德镇耿塬畔等5个行政村110块小麦田进行监测,结果表明,环县2022年小麦播种面积3.3万hm^(2),平均产量为2.25 t/hm^(2),总产量7.4万t,草谷比为1.05,秸秆可收集系数为0.86,秸秆产生量为7.77万t。秸秆可收集量为6.68万t。监测得出的数据是真实可靠的,能够准确反映环县2022年小麦秸秆产生量和可收集量。

规模化猪场固体粪便收集系数与成分测定

为初步探讨规模化猪场不同饲养阶段固体粪便的实际收集量,该文选择北京一典型规模化猪场,定期对采用干清粪工艺的保育猪、育肥猪、妊娠母猪和分娩母猪的固体粪便日收集系数进行测量和相关成分测定,为估算规模化猪场固体粪便收集量和相关污染负荷提供依据。结果表明:妊娠后期母猪,妊娠前期母猪,分娩母猪、育肥猪和保育猪的固体粪便平均收集系数分别为(2．19±1．10),(1．22±0．3),(1．27±0．32),(0．75±0．26)和(0．47±0．14)kg·d^(-1)·头^(-1);各饲养阶段的新鲜固体粪便的含水率基本一致,平均含水率为66％;保育猪和育肥猪的粪便挥发性固体平均含量(干基)为81．8％,分娩母猪与妊娠前期和妊娠后期母猪固体粪便挥发性固体平均含量为(干基)74．4％;保育猪与育肥猪的固体粪便有机物和大部分重金属含量比妊娠母猪和分娩母猪高。

导线覆冰时收集系数的量纲分析

首次用量纲分析方法导出了收集系数的无因次准则方程式 .收集系数与过冷却水滴运动的Re 数和导线直径与过冷却水滴直径之比的Dr 数有关 .准则方程式的计算结果与实验数据能较好符合 。

基于CFD的水收集系数及防冰表面温度预测

利用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynam ics)软件FLUENT,对二维机翼在结冰气象条件下飞行时的水收集系数,以及防冰系统工作并达到稳定后的防冰表面温度进行了计算.水收集系数计算采用FLUENT中的欧拉两相流模型以及用户自定义函数.特定飞行条件及热气防冰系统结构下的防冰表面平衡温度分布预测采用防冰腔内外热流耦合的方法.所得结果和理论分析一致,表明了利用FLUENT可以有效的进行防冰研究,包括水收集系数及防冰表面温度的预测,为今后进一步研究设计热气或电热防冰系统打下基础.

耕作与秸秆还田方式对稻茬麦草谷比及麦秸可收集系数的影响

研究了不同耕作（耕翻与浅旋耕）与秸秆还田方式（周年稻秸秆全量还田、麦秸秆全量还田、稻麦秸秆全量还田以及稻麦秸秆不还田）对稻茬麦草谷比和麦秸可收集系数的影响。结果表明，两种耕作处理对稻茬麦草谷比、麦秸垂直空间分布特征以及麦秸可收集系数的影响皆不显著，而不同秸秆还田处理间草谷比差异达显著水平，麦秸垂直空间分布特征及可收集系数未表现出差异。秸秆还田处理增加了单位面积内稻茬麦秸秆产量，秸秆产量高低顺序依次为周年稻麦秸秆全量还田（Srw）〉周年仅水稻秸秆还田（Sr）〉周年仅小麦秸秆还田（Sw）〉周年秸秆不还田（SO），各处理间籽粒产量变化并不显著，因而处理Srw的草谷比显著高于Sw与S0处理。相同留茬高度条件下，麦秸可收集系数在不同秸秆还田方式间没有显著差异，留茬高度分别为5、10、15、20cm时，稻茬麦秸秆可收集系数依次为0．65～0．66、0．58～0．60、0．52～0．54、0．45～0．47。估算一定留茬高度的稻茬麦秸秆可收集系数时可以忽略旋耕整地和秸秆还田方式的短期影响，进一步简化估算参数。

风力机叶片结冰水滴收集系数计算

针对风力机叶片结冰问题,采用欧拉两相流模型和FLUENT用户自定义函数(user defined function,UDF)计算NACA64618翼型/叶片的水滴收集系数。结果表明:水滴主要撞击在翼型前缘小范围内。随着攻角增大,水滴撞击极限往翼型压力面移动。受三维效应的影响,叶尖区域水滴收集系数急剧减小,减小量最大可达59.6%。

山西省规模化肉鸡场粪便收集系数和成分测定

为了解规模化肉鸡养殖场粪便实际收集量与成分含量,在山西省文水县选取单栋饲养量为32 400只的商品肉鸡养殖场,分四个批次分别进行采样和相关成分测定。试验结果表明:肉鸡场粪便收集系数为(0.056±0.026)kg/只·d,平均含水量为(77.35±5.61)%,平均有机质含量为(68.99±9.70)%,平均全磷含量为(1.20±0.41)%,平均铵态氮含量为(0.49±0.18)%,平均全氮含量为(3.98±0.49)%。其中,含水量呈现随室外温度上升而下降的趋势,有机质有随室外温度上升而上升的趋势。

一种计算覆冰导线局部收集系数的简化模型

结合机翼表面覆冰时计算局部收集系数的欧拉数值法,提出一种适合覆冰导线的欧拉气液两相简化模型来计算导线表面局部收集系数。仿真实验结果表明:导线迎风面驻点两侧局部收集系数最大,上下两端最小;风速和液滴直径是影响局部收集系数的主要因素,水平夹角仅影响其在迎风面的分布,而空气含湿量对其无影响。比较文献数据和实验数据可知,利用该模型可准确计算覆冰条件下导线表面的局部收集系数。

内蒙古东部区玉米草谷比与秸秆可收集系数监测

为丰富内蒙古东部区玉米草谷比与可收集系数测算样本数量,进一步完善秸秆资源台账数据,科学测算玉米秸秆资源量,在内蒙古东部区开展玉米草谷比与秸秆可收集系数监测试验。通过对呼伦贝尔市阿荣旗、兴安盟扎赉特旗、通辽市科左中旗、赤峰市阿鲁科尔沁旗等4个旗县20个行政村12个苏木乡镇进行监测试验,结果表明,实测玉米草谷比为1.06~1.49,平均值为1.25;玉米秸秆可收集系数为0.78~0.86,平均值为0.82,数据可为内蒙古东部区秸秆资源化利用提供数据支撑。

玉米草谷比与秸秆可收集系数测定试验

玉米草谷比与秸秆可收集系数受年份、种植区域、玉米品种、种植方式与产量等因素影响较大,为进一步提高玉米草谷比与秸秆可收集系数的准确性与可靠性,完善秸秆资源台账,为当地及周边科学测算玉米秸秆资源量、合理规划利用玉米秸秆提供依据,开展了玉米草谷比与秸秆可收集系数测定试验。试验以当地主推玉米品种登海605为研究对象,在玉米成熟收割前1~2d,遴选分布于不同乡镇的5个农业分场,每个分场选取具有代表性的2个典型地块进行取样,按照有关要求制备样本,测定玉米草谷比及机械收割率达100%时秸秆可收集系数。试验结果表明,实测玉米草谷比为0.58~1.45,平均值为0.94;玉米秸秆可收集系数为79.53%~84.12%,平均值为81.39%。经对比研究发现,玉米草谷比与秸秆可收集系数分别受区域、收割质量影响较大,建议测算秸秆量时应充分考虑当地实际情况,选用周边测定值作为参考。

江苏省水稻秸秆资源量及其可收集量估算

以江苏省23个主要水稻品种为研究对象,对不同品种类型、种植方式和单产水平的水稻进行取样调查,分析不同生产条件下的水稻草谷比及不同留茬高度下的秸秆可收集量,结合相关统计资料估算江苏省水稻秸秆资源量及其可收集量。结果表明,水稻草谷比在不同品种类型间差异较小(0.98～1.03),不同种植方式(0.80～1.19)和不同单产水平(0.83～1.12)间差异较大;当留茬高度为5、15、20和25 cm时,水稻秸秆可收集系数分别为0.815～0.868、0.668～0.732、0.600～0.669和0.533～0.618,水稻秸秆可收集量分别为1 352.16×104～1 458.09×104、1 145.70×104～1 228.13×104、1 043.20×104～1 121.52×104和951.37×104～1 021.30×104 t。估算得到2009年江苏省水稻秸秆资源量(以干质量计)为1 585.93×104～1 704.92×104 t,比传统方法的估算结果高2.45%～10.14%。江苏省水稻秸秆资源丰富,可收集量主要受留茬高度和种植方式的影响。

极地环境下圆管液滴撞击特性分析

覆冰是威胁极地环境下海洋工程装备上部设施安全运行的潜在危险,而液滴收集系数反映了结冰对象捕获过冷却液滴的有效程度,因而是覆冰生长预测的关键参数。本文采用欧拉法对颗粒两相圆柱绕流进行数值仿真,通过研究液滴的斯托克斯数(St)和液滴雷诺数(Rew)两个关键因素,对液滴运动轨迹的影响规律进行分析。研究发现,斯托克斯数对液滴运动轨迹影响明显,在St较大(St>1)时,收集系数完全取决于St,而Rew的影响较弱,随着Rew的增加,整体收集系数和局部收集系数缓慢减小;在St较小(0.26<St<1)时,随着Rew的增加,局部和整体收集系数显著减小;由于流体在圆柱下游形成漩涡,在St<0.26时具有更大的随流性,驱使液滴卷吸入圆柱尾部近壁区,甚至与圆柱后壁发生碰撞,使得局部和整体收集系数随Rew增加而变大。

压气机叶栅冰晶撞击特性的数值模拟研究

航空发动机吸入冰晶会导致推力损失甚至叶片损坏,对飞行安全构成潜在威胁。为了研究冰晶在压气机叶栅中的撞击特性,建立了一种分别计算颗粒撞击叶片压力面和吸力面时运动轨迹的方法,该方法可以避免冰晶颗粒轨迹交叉。在此基础上,对颗粒等效直径和形状对冰晶撞击特性的影响进行了数值模拟研究。结果表明,总收集系数随颗粒等效直径和长宽比的增加而增加。对于相同形状的颗粒,当颗粒直径从20μm增加到50μm时,总收集系数增加了44.1%;对于相同等效直径的颗粒,当颗粒长宽比从0.1增加到10时,总收集系数增加了39%。叶片压力面收集系数的增加是总收集系数增加的主要原因。冰晶撞击叶片前缘时发生破碎现象,撞击叶片表面时发生反弹现象。在叶片表面的大部分区域,冰晶颗粒发生非弹性反弹。就粒径而言,二次撞击后收集系数的分布趋势与一次撞击近似,二次收集系数的最大值减少了约70%。然而,就颗粒长宽比而言,叶片前缘处二次撞击收集系数的分布趋势与一次撞击相反,细长型冰晶颗粒撞击叶片前缘的二次收集系数反而低于粗短型冰晶颗粒撞击叶片前缘的二次收集系数。

基于可收集的秸秆资源量估算及利用潜力分析

【目的】准确估算秸秆资源量及其分布是秸秆综合利用的重要基础,秸秆资源量估算的不确定性主要在于草谷比和可收集系数的变异性。本研究基于江苏省区县尺度粮食产量数据,定量分析了江苏省主要粮食作物秸秆资源量及其不确定性,进而探讨了不同秸秆利用方式的温室气体减排潜力。【方法】按草谷比和秸秆可收集系数估算区县尺度粮食作物秸秆资源量和可收集资源量,分析了草谷比和可收集系数的变异性,探讨了秸秆资源量估算的不确定性来源,采用置信区间计算方法给出了江苏省作物秸秆资源量95%的置信区间。通过聚类分析与空间分析对秸秆资源量空间分布进行评价;最后基于情景分析方法对不同秸秆利用方式可能带来的环境效益进行计量。【结果】江苏省主要粮食作物草谷比和可收集系数存在较大变异,其变异系数分别为2.2%~16.7%和5.4%~18.9%。江苏省2014年水稻、小麦、玉米和大豆秸秆资源总量平均为3974万t(95%置信区间为3720~4227万t),而可收集秸秆资源量平均为3062万t(95%置信区间为2907~3217万t);其中,水稻、小麦、玉米和大豆秸秆资源可收集量分别占全省的53.2%、36.7%、7.9%和2.2%。江苏省粮食作物秸秆氮、磷、钾养分资源量分别为25.58万t(以N计)、3.51万t(以P2O5计)、46.22万t(以K_2O计),在空间分布上各养分资源均呈现北高南低的特征。未被利用(焚烧和丢弃)的秸秆相当于3.07万t氮肥(以N计)、1.93万t磷肥(以P2O5计)、15.76万t钾肥(以K_2O计)以及170.12万t标准煤。情景分析结果表明,如将未被利用秸秆进行秸秆还田、秸秆发电或热裂解炭化,可分别带来约36.2万t、230.18万t或381.16万t二氧化碳当量的减排潜力,相当于江苏省温室气体排放量的0.18%、1.13%或1.88%。【结论】作物草谷比和可收集系数的变异性是秸秆资源量估算不确定性的主要来源,发展区域特征的草谷比和可收集系数是未来秸秆资源评价研究的重要内容。江苏省粮食作物可收集秸秆资源较为丰富,但不同作物间可收集资源量存在较大差异。与其他利用方式相比,生物质热裂解具有更高的固碳减排潜力,是农业可持续秸秆资源利用的潜在途径。

农业可持续发展背景下重庆市秸秆资源量及利用问题研究

21世纪初,我国很多农民将燃烧秸秆作为处理农作物秸秆的主要方式之一,直到现在仍然存在露天焚烧秸秆的现象。重庆市作为粮食产量的平衡区,耕地条件复杂、种植的农作物种类丰富,对秸秆的回收利用有一定难度。处理好重庆市秸秆回收利用问题,对重庆市农业绿色发展、农民增收、实现乡村振兴都有积极意义。结合国内外秸秆资源测算的文献研究,以2017—2021年重庆市稻谷、小麦、玉米、高粱、大豆、马铃薯六种粮食作物产量为数据基础,通过草谷比法和可收集系数测算重庆市秸秆资源量,明确重庆市农作物秸秆资源的种类以及数量变化情况,为秸秆综合利用提供数据支持和政策支持。同时分析重庆市当前秸秆资源利用存在的问题,并提出相应的解决对策。

不同来流条件下翼型积冰特性及其气动性能衰退规律数值模拟研究

[目的]旨在研究在寒冷环境下空气中大量存在的过冷水滴在船舶动力系统进气道中结冰对进气系统气动性能的影响。[方法]首先,以NACA 0012翼型为研究对象,对该翼型的气动性能进行数值计算,通过与实验值对比,验证所建立的模型和数值模拟方法的有效性;其次,采用拉格朗日法对过冷水滴的撞击特性进行数值模拟研究,采用用户自定义函数(UDF)对商业软件Fluent进行二次开发,对不同来流条件下该翼型的水收集系数进行数值模拟分析;最后,结合动网格技术和UDF自编程序对该翼型的结冰特性进行单向耦合的数值模拟研究,并分析结冰后的翼型气动性能。[结果]结果表明,来流攻角和水滴直径对水滴的撞击范围和及收集系数有较大影响,来流速度对水滴的撞击范围影响较小,但对水收集系数有一定影响。此外,在0°攻角条件下,翼型前缘积冰对其气动性能影响较小,但是,在5°攻角条件下,前缘积冰对其气动性能有严重影响。[结论]研究结果可为船舶动力系统进气道结冰预测分析以及后续防冰工作提供参考。

基于蒙特卡洛方法的冰晶撞击特性计算

航空发动机摄入冰晶易发生内部结冰、造成发动机推力损失,严重时引发航空事故。冰晶结冰数值模拟是研究冰晶结冰的重要手段,而撞击收集系数计算是冰晶结冰数值模拟的关键环节。基于NNWICE平台开展冰晶结冰前期的阻力系数、运动轨迹和撞击收集系数的数值模拟与计算研究,实现了基于蒙特卡洛方法的冰晶撞击收集系数的准确计算;在此基础上发展了拉格朗日框架下冰晶粒子运动、传热传质耦合数值计算方法;通过完成二维NACA0012翼型的相关算例,对比分析了不同阻力模型和冰晶相变对撞击收集系数的影响。结果表明阻力模型对冰晶撞击收集系数影响较小,冰晶相变过程会对冰晶运动轨迹及撞击收集系数产生显著影响,为进一步发展冰晶结冰数值模拟计算方法奠定了基础。

输电导线结冰数值模拟与影响因素分析

通过建立二维输电导线结冰模型实现结冰冰形预测。空气流场和对流换热通过Fluent软件计算,采用基于拉格朗日法的离散相模型计算输电导线表面水滴收集系数,利用Fluent的用户自定义函数(user-defined function,UDF)编程求解Messinger热力学模型,计算得到了输电导线表面结冰冰形与结冰厚度。研究中考虑了风速、水滴中值体积直径、温度、空气含水量和风向角等因素对输电导线结冰特性的影响。通过UDF实现导线的强迫振动,着重分析了输电导线振动对结冰特性的影响,得到了振动幅度和振动频率对局部水滴收集系数和结冰冰形的影响规律。

河北省玉米秸秆可收集资源量的估算

正确分析河北省玉米秸秆资源可收集量以及各种利用模式,有利于合理研究利用玉米秸秆,将其“变废为宝”,充分提高其作为生物质能源所能带来的效益。本文利用河北省2018年玉米产量,按草谷比和秸秆可收集系数估算得出2018年河北省玉米秸秆实际可收集量为1852.83万t,2009—2018年河北地区玉米种植面积整体趋于上升,玉来秸秆资源也随之增加,相较于2009年的玉米秸秆产量1685万t,2018年玉采产量增长幅度为32.48%。