Discovery of and Preliminary studies on a Rapid-Leafing Rice Genotype at the Vegetative Growth Stage

The leafing rates of fourteen rice varieties were measured in a sowing-time experiment, and a rapid leafing genotype at the vegetative growth stage was discovered in an indica variety Yanhui 559. The leaf number on the main culm of Yanhui 559 was always 4-5 leaves more than that of Lemont, and the leafing rate of Yanhui 559 was significantly higher than that of Lemont based on similar growth durations from sowing to heading. Furthermore, the difference of the leafing rate was significant at the vegetative growth stage, but not distinctive at the panicle initiation stage. Genetic analysis of the leafing rates in the two backcross populations of Yanhui 559 and Lemont showed that major and quantitative genes controlled the expression of rapid leafing character. Based on results of investigation for some plants with similar growth durations in the backcrossing populations, the rapid leafing genotypes exhibited earlier tillering and more tiller numbers per plant, and its yield components including the number of panicles per plant and number of grains per panicle were superior to those of the slow leafing genotypes. Further research and application feasibility of the rapid leafing genotype in breeding were discussed.

过渡流道对串联高速离心泵空化特性的影响

为分析不同结构的过渡流道对串联高速离心泵空化特性的影响,以某型串联高速离心泵的第2级为研究对象,基于ANSYS Fluent中Zwart-Gerber-Belamri空化模型,采用RNG k-ε双方程湍流模型对同一工况下环形和螺旋形过渡流道在不同空化数下的增压值、叶片空化面积、流道内空泡体积进行了对比分析.结果表明:采用螺旋形过渡流道的次级离心泵在流量区间32000~64000 L/h增压值提升约8.5%,大流量工况(qV>52000 L/h)下效率提升3%~6%.次级叶轮发生完全空化时,相比环形过渡流道,螺旋形过渡流道次级叶轮叶片背面空化面积和流道内空泡体积均有所下降.由此可见,螺旋形过渡流道抑制了叶轮叶片空化气泡的产生,提升了次级叶轮的抗空化性能.

3级旋流器各级气量变化对燃烧性能的影响

为了探究中心分级燃烧室各级旋流器叶片数量与相应旋流气量变化对燃烧室性能的影响,基于高推重比和高温升的技术需求,对设计模型进行了除旋流器外分块结构化网格划分,并在ICEM软件中实现混合网格周期性边界条件设置,进行3维数值模拟。结果表明:确定最优方案的3级旋流器叶片数量分别为8、10和15。中心分级燃烧室每级旋流器流通气量随其相应旋流器叶片数量改变呈负相关变化关系;设计油气比为0.045时,中心分级燃烧室最优方案即基准型方案的温升可达1300 K,出口温度分布系数OTDF达到0.13,在性能所要求的0.10~0.15之间,出口径向温度分布系数RTDF达到0.081,在性能所要求的0.08~0.12之间;中心分级燃烧室出口截面OTDF值随火焰筒头部每级旋流器的叶片数量或旋流气量的变化关系是“V”形,RTDF值随头部每级旋流器的叶片数量或旋流气量的变化关系是类“V”形。

拔节期低温对小麦结实特性的影响及追施氮肥的缓解效应

为明确氮肥对拔节期低温小麦结实粒数与粒重的影响,以小麦品种‘华成3366’为材料进行盆栽试验,在拔节期进行持续5 d(LT-T1)和10 d(LT-T2)的低温胁迫处理,以自然温度为对照(CK-LT),并在低温胁迫结束当天追施氮肥(LT-N),对盆栽小麦的穗部性状、小穗发育和小花发育进行比较分析。结果表明:与CK-LT相比,随着低温时间的延长,LT处理下的穗数、穗粒数、粒重、总小穗数和总小花数降幅逐渐增大,而顶部结实小花数、基部结实小花数、强势结实小花数和弱势结实小花数均明显下降,其中基部结实小花数和弱势结实小花数下降幅度最大。与LT相比,随着低温时间的延长,LT-N处理下的穗粒数、穗数、粒重、总小穗数和总小花数升幅逐渐增大,不同穗位小花数之间相比发现顶部结实小花数、基部结实小花数、强势结实小花数、弱势结实小花数均有所增加,其中基部结实小花数和弱势结实小花数增加幅度最大。综上,拔节期低温主要通过减少基部结实小花数和弱势结实小花数,降低小花结实率,进而减少穗粒数和弱势粒重。低温后追施氮肥主要通过增加基部结实小花数和弱势结实小花数,提高基部小花和弱势小花结实率,增加基部小花和弱势小花对穗粒数的贡献率,进而增加穗粒数和弱势粒重,降低低温胁迫引起的产量损失。

计及静态电压稳定约束的最少发电机优化调度方法

电压稳定控制中的控制数量多,且紧急状态时要求控制措施快速响应。构建一种以最少发电机调整数量为目标的优化调度数学模型,该模型为包含离散变量和连续变量的非线性混合整数规划问题,为快速获得高质量的可行解,提出一种由快速筛选和模型转化组成的阶段式求解方法。利用负荷裕度对发电机有功出力的灵敏度快速筛选出可提高负荷裕度的发电机集合,缩小离散变量的搜索范围;将原问题转化为混合整数线性规划子问题以及非线性规划子问题进行交替求解,得到需要调整的发电机数量及其出力。通过IEEE 118和IEEE 300节点系统进行测试,结果表明所提控制模型和求解方法可有效提高电力系统负荷裕度,减少可行解中包含的发电机调整数量,与分支定界法的对比验证了所提求解方法的快速性和有效性。

多段屈服防屈曲耗能支撑的性能影响因素研究

为研究多段屈服BRB在循环荷载作用下不同因素对其力学性能影响的程度大小。在确定削弱比例条件下,通过数值模拟改变削弱段数量、不同削弱段间距以及初始缺陷等三种情况,分析多段屈服BRB滞回曲线、耗能能力、拉压不平衡系数、等效黏滞阻尼比等的变化规律。计算结果表明:削弱段数量为两段时,滞回曲线饱满,耗能能力稳定,随着削弱段数量增加,耗能能力减弱;当削弱段间距等于削弱段至内芯端部距离时,滞回曲线饱满、耗能能力最佳;当初始缺陷控制比例在2%内时,滞回曲线差别不大,说明初始缺陷较小时对支撑性能影响不明显。

结构优化对铜仁上部烟叶产质量的影响

通过利用不同打顶时期与留叶数互作对烤烟农艺性状、经济性状的影响,改善烟株个体发育和群体结构,构建合理株型,提高上部烟叶产质量,进而提高铜仁烤烟上部烟叶质量和工业可用性,为铜仁优质烤烟上部烟叶生产提供理论依据。通过大田试验,采用二因素三水平随机区组设计,二因素为打顶时期和留叶数,打顶时期记为A,三水平为现蕾期(A1)、初花期(A2)、盛花期(A3),留叶数记为B,三水平为18片(B1)、20片(B2)、22片(B3),每处理3次重复。结果表明:在同一打顶时期,随着留叶数的增加,最大叶面积、顶叶面积和倒三叶面积均呈先增加后减小的趋势;打顶时期对烤烟经济性状影响较小,而随着留叶数的增加,烤后烟产量、均价、产值及上等烟比例均逐步减少,中上等烟比例以A2B2和A2B1处理较高,其值分别是98.63%和98.55%;现蕾期打顶并留叶20片,烤后烟叶外观质量和感官质量得分最高,分别为7.38和69.10分;随着留叶数的增加,在现蕾期打顶,总糖含量、还原糖含量、糖碱比和钾氯比等指标均呈先增加后减小的趋势,烟碱、总氮、钾、氯含量等均呈先减小后增加的趋势,而两糖比逐渐减小;在初花期打顶,总糖、还原糖含量逐渐降低,烟碱、总氮含量及钾氯比先降低后升高,钾含量、氯含量、两糖比等指标逐渐升高,而糖碱比先升高后降低;在盛花期打顶,总糖、还原糖、总氮含量和糖碱比等先升高后降低,烟碱含量和钾氯比呈先降低后升高,钾含量和两糖比逐渐升高。综合而言,现蕾期打顶并留叶20片可改善烟株农艺性状,提高烟叶外观质量和感官质量,化学成分含量适宜且协调性较好,经济性状相对较好,可在铜仁烟区示范推广应用。

工艺参数对高温高压合成Ⅱa型培育钻石的影响

针对国内采用六面顶压机利用高温高压法合成Ⅱa型培育钻石存在成核晶种粒数少、优晶占比小、生长缺陷多等问题,对合成前期和合成结束后的工艺参数曲线进行了优化。通过调控合成腔体内部的压力和温度,使其在合成腔体中的生长环境稳定,从而提高晶种形核生长数和优晶率。结果表明,最优工艺方案为:培育钻石生长阶段的前20h,在低温高压环境下缓慢升温并采取一段时间的保温措施,然后恒功率升温至设定温度,在高温高压下生长3d;在合成结束的2h内,采取分阶段带加热功率低速卸压,能够有效控制裂纹、金属包裹体等缺陷的产生,提高合成晶体品质。最终晶种形核生长数为25颗,优晶占比为92%。

基于分段压裂水平井的临兴区块煤层气开发数值模拟

煤层气作为非常规天然气的重要组成部分,其高效开发技术已引起广泛关注,而水平井分段压裂技术是目前非常规天然气开发的关键技术之一,因而有必要对基于分段压裂水平井的区块煤层气开发进行数值模拟,以期提高煤层气的开发效果以及实现工艺优化。基于煤层气开发流固耦合数学模型,考虑煤储层中割理系统发育与分布,以临兴区块为研究对象,建立水平井分段压裂物理模型,开展煤层气储层压力与产能数值模拟,并对煤层压力变化以及产气效果影响因素进行分析。结果表明:水平井分段压裂开发煤层气在365 d左右可实现较远区域控制,且水平井井周压力较稳定。割理条数、裂缝参数的增加可提高煤层气的产气效果,但需考虑水平井分段压裂技术的开发成本以及井间干扰等因素的影响。基于分段压裂水平井的区块煤层气开发数值模拟模型可为实现煤层气高效开发的水平井分段压裂技术提供参考与指导。

考虑最少线路切换数量的电压稳定性增强优化方法

为提升电力系统的电压稳定性,提出一种基于输电线路切换的电压稳定性增强控制模型,该模型以最少的切换输电线路数量为目标来满足电力系统负荷裕度的提升需求。为灵活构建线路切换数学模型,提出基于支路追加法将线路切换融入原问题模型中。为降低模型求解难度,提出一种阶段式求解策略:基于负荷裕度对线路参数的灵敏度快速预筛选出可以提高系统负荷裕度的候选切换集,降低0-1整数变量的搜索范围;基于外逼近和松弛策略将原问题分解为2个子问题进行迭代求解,进一步提高模型的求解速度和精度。IEEE118节点和IEEE662节点系统仿真结果验证了所提模型与方法的有效性。

导叶叶片数对LNG四级潜液泵轴向力及首级叶轮流场的影响研究

应用CFD技术研究了导叶叶片数对LNG潜液泵首级叶轮压力和轴向力分布的影响,对一、三级导叶同时设计7、8、9三种叶片数,采用K-epsilon湍流模型进行了多工况数值模拟,并采用液氮工质进行了相关外特性试验验证,得到LNG泵内部首级叶轮压力分布以及轴向力特性。结果表明:潜液泵所受总轴向力在导叶数为8时最小,泵的整体效率最优。作用在首级叶轮上后盖板的轴向力大于前盖板。其中,导叶数为8时首级叶轮前后盖板轴向力最小,压力分布最均匀;而导叶数为9时,与叶轮叶片数9相同,运转时会有共同的倍频出现,在相同的倍频上振动累加,并诱发共振,导致前后盖板的轴向受力最大,叶轮前盖板所受轴向力相对于其他方案平均增加了3.45%;后盖板轴向受力绝对值平均增加1.88%。综上,导叶数为8时潜液泵的水力效率最优。

基于全寿命周期费用分析的可重复使用运载器级数选择

建立了可重复使用运载器全寿命周期费用模型 ,并利用该费用模型分析了不同级数的可重复使用运载器方案的全寿命周期费用 ,对全寿命周期费用的各部分组成比例及其随级数的变化规律进行了分析。研究结果表明两级入轨的可重复使用运载器方案全寿命周期费用最低 。

高压差迷宫式调节阀盘片降压级数

针对高压差迷宫式多级降压调节阀内部迷宫盘片设计中如何确定盘片降压级数的核心技术问题,根据可压缩流体力学理论,对迷宫式调节阀内部盘片降压级数计算公式进行了推导和分析.并借助计算流体力学商业软件CFX,对3种不同降压级数盘片流道模型的内部流动进行了数值模拟计算,获得了不同级数流道内部的压力、速度分布等流场信息,同时绘制了不同级数模型内部的压力及速度变化曲线.分析结果表明:在相同工况下,增加盘片降压级数有利于合理逐级平稳降压,合理分配压降负担,使盘片中的流速平缓上升并降低流体出口能量.另外,当降压级数已能满足出口能量标准时,继续增加级数的作用相对较弱.研究结果可以为迷宫式调节阀及相关产品的研发提供一定的参考.

近30年东北春玉米发育期对气候变化的响应

基于1981-2010年东北地区55个农业气象观测站发育期数据、16个气象站逐日气象资料,采用趋势变率、秩相关分析、主成分分析和结构方程模型等方法,分析了近30年东北春玉米关键发育期的变化特征,探讨了春玉米发育期对不同时间尺度气象因子的响应规律。结果表明:1981-2010年春玉米关键发育期(播种期、抽雄期、成熟期)均有延后趋势,大部分地区春玉米生长前期(播种期-抽雄期)日数减少,生长后期(抽雄期-成熟期)日数增加,全生育期日数增加。在绝大多数年份,春玉米播种期在温度适播期之后,成熟期在初霜日之前。近30年对东北春玉米生育期日数影响最大的气象要素为温度,主成分分析结果显示,年际尺度的升温、温度生长期的延长和作物生长期的高温对生育期日数影响显著;结构方程模型指出,作物生长期的最高温度和最低温度对生育期日数影响有间接效应,主导气象要素能够解释生育期日数变异的44%。全球变暖背景下,东北春玉米发育期变化是作物响应气候变化和农业生产适应气候变化的共同结果。

不同光周期条件下谷子农艺性状的光周期敏感性评价

本研究连续2年在海南和洛阳两个不同日照长度的生态区调查了156份谷子材料的株高、叶片数、抽穗期、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗粒重、千粒重9个主要农艺性状,通过9个性状的相对光周期敏感度比较分析、构建光周期敏感性综合评价指标D值对各性状进行回归分析两种方法评价9个性状的光周期敏感性,筛选能够准确反映谷子光周期敏感性的指标性状,为开展谷子光周期敏感性遗传学分析、光周期敏感性相关基因的定位奠定基础。结果表明:光周期相对敏感度排列顺序为:穗码数>抽穗期>穗长>株高>叶片数>穗粒重;各个农艺性状对光周期敏感综合指标D的回归方程为D=-8.803×10-18+0.187X_1+0.041X_2+0.146X_3+0.202X_4+0.130X_5+0.081X_6+0.098X_7-0.086X_8+0.126X_9,其中X_1、X_2、X_3、X_4、X_5、X_6、X_7、X_8、X_9分别代表抽穗期、穗粒重、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、千粒重。9个农艺性状对光周期敏感综合指标D的直接作用最大的是穗码数(0.395),其次是穗长(0.239)、抽穗期(0.228)、穗粒重(0.176)、叶片数(0.164)、株高(0.144)。结合各个农艺性状的相对敏感度比较分析结果以及各农艺性状对综合指标D的回归分析结果,得出穗码数、穗长、抽穗期3个性状为谷子光周期极敏感指标,叶片数光周期敏感度较弱,可以作为谷子光周期敏感性评价的次要指标,株高、穗粒重在两种评价方法中排序差异较大,稳定性差,不适合作为谷子光周期敏感性评价指标。

打顶时间与留叶数对烤烟产质量及内在化学成分的影响

进行了不同打顶时间及留叶数的组合,对烟株叶片大小、株型等农艺性状,及烟叶产质量、内在化学成分等方面影响的试验。结果表明:在本试验设置的处理范围内,随着打顶时间的推迟和留叶数的增加,烟株的株高和节距呈逐步增加的趋势;打顶时间的早晚和留叶数的多少对中、下部叶片大小影响较小,但影响这些部位叶片的单叶重,对上二棚及顶叶的开片及单叶重都具有深刻的影响;留叶数偏少或打顶时间过迟,烟叶的产量会受到一定影响,而留叶数过多,均价、上等烟比例将受到影响,综合产、质量效益以留叶18-20片为最佳;另外,低留叶水平,推迟打顶时间对烟碱含量具有显著的降低作用,高留叶水平时,本试验设置的不同打顶时间对烟碱含量的影响不显著。

不同发育特性小麦品种叶片与小穗原基分化同步关系的研究

为解析小麦叶片出生与小穗原基分化的同步关系,为营养器官生长和幼穗分化的协调发展、苗情诊断和培育壮苗提供理论依据,以16个小麦品种为试验材料,采用室内春化处理和田间分期播种的方法,研究春化处理和播期对不同春化发育特性小麦品种叶片出生与壮苗冬前安全穗发育期(二棱期)和护颖分化期对应关系的影响。结果表明,小穗原基分化的叶龄和叶龄余数受播期和春化处理的影响较大,不同播期和春化处理的叶龄指数则较为稳定,不同春化发育特性小麦品种间的叶龄指标差异大于播期和春化处理之间的差异。表明主茎叶龄与小穗原基分化的对应关系受生态因子及栽培条件的影响较大,不宜将叶龄作为冬前壮苗的形态指标,而叶龄指数和小穗原基分化之间存在确定的量化关系,且主要由品种特性决定,可将春性品种以二棱期、半冬性品种以单棱末期或二棱始期进入越冬期的叶龄指数作为壮苗的叶龄指标。

耦合太阳能辅热的AA-CAES系统参数分析

为提高传统先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统性能,在原系统上耦合了太阳能辅热子系统,并对耦合太阳能辅热的AA-CAES系统性能进行了研究。结果表明:在相同压缩机级数下,冷罐和热罐温度均随膨胀机级数的增加缓慢升高;在相同膨胀机级数下,冷罐和热罐温度随压缩机级数的增加逐渐降低;当压缩机与膨胀机级数相等时,系统储能效率、储能密度和耦合储能效率均比二者级数不等时更高;随着换热器效能的提高,系统冷罐和热罐温度升高、膨胀功和压缩功增大,而系统储能效率和耦合储能效率先提高后降低。

多层双锥液固逆流浸洗塔颗粒停留时间分布研究

针对石油钻井钻屑污染物治理的需要,开发了具有新颖结构的多层双锥液固逆流浸洗塔,整体上具有液固两相多级逆流传质浓度分布特征,级内呈现液固流态化良好的混合传递特性.采用脉冲示踪法进行了颗粒停留时间分布实验研究,结果显示多釜串联模型符合其结构与流动混合特征,以理论级数N作为模型参数可以很好地表达颗粒物性及操作参数对过程的影响.在研究范围内,内径100 mm的24层双锥塔理论级数在6.11～11.0,随液固比增大而增大、随颗粒粒径增大而减小的趋势.该塔在理论级数6.93的操作条件下连续逆流浸洗,钻屑平均停留时间4.23 min、残留COD浓度77 mg·L-1,与6级间歇逆流平衡浸洗钻屑残留COD浓度56 mg·L-1的实验结果相近,为多釜串联模型用于多层双锥塔浸洗传质模型研究与过程放大提供了实验依据.

兆瓦级风力发电机组多段权系数独立变桨控制

为了实现风力发电机3个桨叶的独立控制,依据风力机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性和塔影效应,提出了基于桨叶方位角信号的多段权系数分配独立变桨距控制方法.根据每个桨叶的方位角信号判断出该桨叶所在的风速区域,选取此区域所对应的相关权系数对3个桨叶统一的桨距角进行重新分配微调,将统一变化的桨距角转化为每个桨叶独立变化的桨距角.系统模型仿真结果表明,该方法不仅可以使3个桨叶桨距角能根据其受风情况做出相应变化,实现3个桨叶独立变桨,在稳定输出功率的同时减小桨叶拍打振动,而且能够根据简化的风力机模型进行变桨控制,方法简洁、有效、容易实现.