烟丝于离散元模型中接触参数的标定与实验

为研究烟丝在干燥过程中烟丝间接触参数,用离散元方法建立了烟丝模型。采用Plackett-Burman试验筛选出对烟丝堆积角有显著影响的参数。以实测的烟丝堆积角为优化指标,通过Box-Behnken Design(BBD)试验方案,建立了堆积角与参数的二次回归响应面模型。标定参数优化结果表明,烟丝-烟丝滚动摩擦系数为0.411,烟丝-不锈钢碰撞恢复系数为0.050,烟丝-不锈钢静摩擦系数为0.487。利用标定的仿真参数进行了离散元仿真试验,仿真试验的堆积角误差相对于物理试验的堆积角误差为3.60%;同时测定了仿真试验烟丝堆的空隙率与物理试验烟丝的空隙率,仿真试验与物理试验空隙率误差为1.91%。证明了烟丝离散元模型仿真参数的可靠性。所测结果为建立烟丝的离散元模型和利用仿真方法研究干燥过程烟丝的相互作用及运动规律提供基本参数。

基于Stacking模型的土壤综合肥力评价——以富川瑶族自治县植烟区为例

【目的】实现耕地土壤综合肥力评价的标准化、快捷化和自动化,指导作物种植布局和土地资源利用。【方法】以富川瑶族自治县植烟区为研究对象,选定广西植烟区1038个样点作为训练数据。在考虑土壤条件、气候环境和地形地貌等因素的基础上,选取15种影响因子计算土壤综合肥力指数,采用Stacking算法构建回归预测模型,实现对研究区土壤综合肥力的评价。【结果】基于6种关键因子的Stacking02模型在测试集上性能优秀,平均绝对误差、均方误差和R2决定系数分别为0.0066、0.0084和0.9529。应用Stacking02模型评估研究区综合肥力,结果显示研究区北部综合肥力优于南部,其优质产区占比更高。低综合肥力指数地区土壤pH偏高而全氮速效钾含量偏低。【结论】相较初级学习器,Stacking模型性能提升。采用6种关键因子建立的Stacking02模型具有优异的泛化性能,简化了计算流程并节省算力,该方法可扩展至其它地区及作物的土壤综合肥力评价,从而制定针对性的作物利用方案。

供丝机烟丝束线性堆叠原理分析与应用

为了进一步降低ZJ112卷接机组的卷烟产品空头剔除率,通过对几种主要卷烟机型供丝装置结构、供料及成形工艺原理的研究分析,并结合废烟剔除情况,分析揭示的原理为烟丝在供丝机内从料仓到流化床的平行推进输送原理;烟丝从流化床到吸风室导轨的线性堆叠成形原理。发现了供丝机内在烟丝输送方面与空头形成相关的两个因素,设计应用的改进方案为设计安装新型螺旋绞龙底部凹口护板与延板组件;延长料仓内吸风管的长度,合理设置吸风管口在吸风腔内的位置。改进后,基本消除了回丝被重复性削刷而增加造碎劣化的问题,改善了成品烟支内的烟丝结构质量,降低了产品空头剔除率,提升了吸丝成形工艺过程控制水平。

原烟储存中烟垛内部温度与烟叶霉变的关系研究

为减少储存期间原烟霉变现象的发生,确保烟叶质量的安全性.在昆明市郊对556个露天储存的原烟烟垛和38个大棚储存的原烟烟垛内部温度进行系统监测,并在投复烤时观察测温烟垛内烟叶的霉变情况,分析烟垛内部温度与烟叶霉变的关系.结果表明,在发生霉变及存在霉变风险的烟垛中,内部温度在25℃以上的烟垛占比高达75. 00%;当烟垛内部温度降到20~25℃时,发生霉变及存在霉变风险的烟垛占比大幅降低(占9. 76%);当烟垛内部温度降至10~15℃时,发生霉变及存在霉变风险的烟垛占比最低(占4. 76%).因此,控制好烟垛内部温度,可大幅降低烟叶霉变率.

烟草粉斑螟幼虫在烟垛上分布的调查

在郑州卷烟厂仓库调查了烟草粉斑螟幼虫在烟垛上的分布情况。结果表明，同一烟库、不同货位、不同层次的虫量没有明显差异；同一货位，越冬幼虫在烟包表面的数量比内部多；不同烟库、不同货位、同一层次同种烟叶上的幼虫数量没有显著差异；同一货位、不同龄期的烟草粉斑螟幼虫在烟包不同部位分布数量有明显差异，低龄幼虫与老熟越冬幼虫多分布在烟包表面与包内表层，而中、高龄幼虫多分布在烟包内部。

国产雪茄烟叶堆积发酵过程中的微生物变化规律及差异分析

为了探究国产雪茄烟叶在堆积发酵过程中不同部位、产区之间微生物变化与差异,采用扩增子测序技术对湖北十堰与四川德阳产区中、下部烟叶的群落多样性和微生物物种组成进行研究。结果表明,发酵前期(0~7 d)和发酵中期(7~14 d)是细菌群落显著变化的节点。在发酵过程中,十堰、德阳产区中部烟叶微生物群落多样性基本呈上升趋势,下部烟叶微生物群落多样性基本呈下降趋势。葡萄球菌属(Staphylococcus)是发酵前期的优势细菌,随着发酵的进行,十堰产区中、下部烟叶的优势细菌转变为气球菌属(Aerococcus)和棒状杆菌属(Corynebacterium_1);德阳产区下部烟叶始终以葡萄球菌属为优势细菌,中部烟叶的优势细菌转变为盐单胞菌属(Halomonas)。曲霉属(Asperguillus)是发酵前期和发酵结束的优势真菌,在发酵中期和后期,链格孢菌属(Alternaria)、微子囊菌属(Microascus)的相对丰度上升,十堰中部烟叶发酵结束时的优势真菌为篮状菌属(Talaromyces)。综上,随着发酵的进行,中部烟叶群落多样性逐渐上升,而下部烟叶群落多样性逐渐降低;不同部位、产区烟叶优势微生物如葡萄球菌属、棒状杆菌属、气球菌属、曲霉菌属、链格孢菌属和微子囊菌属在堆积发酵过程中组成与演替存在较大差异,这些优势微生物可能通过有害物质降解或香气物质转化进而影响烟叶的香韵和品质。

烤烟堆捂自然变黄工艺的应用研究

为探究堆捂自然变黄工艺对烤烟品质的影响,以红花大金元中部叶为试验材料,在烤前通过不同堆捂自然变黄处理,与常规烘烤工艺对比,研究其对烘烤过程中烟叶水分、色素等动态变化以及烤后烟叶化学成分、外观质量的影响。结果表明,与常规烘烤工艺相比,T1即烟叶堆捂自然变黄至60%时开火,对烟叶含水量动态影响不显著,但可适当增加烤中类胡萝卜素的降解,提高钾/氯值,提升烟叶品质;而T2即烟叶堆捂自然变黄至90%时开火,会减少烟叶及主脉在烘烤前期的失水量,增加烤中类胡萝卜素以及淀粉等大分子物质的降解,减少烟叶厚度及单叶质量,影响烤烟品质。因此,烟叶堆捂自然变黄至60%时开火进行烘烤具有可行性,可应用至实际生产过程中。

雪茄外包皮烟堆积发酵中主要中性香气物质的变化

对雪茄外包皮烟在堆积发酵中主要香气物质动态变化的研究表明,雪茄外包皮烟堆积发酵过程中除糠醇、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、2-乙酰基吡咯、β-二氢大马酮、β-大马酮、巨豆三烯酮含量在第21天达到最大值,其他香气物质含量均在第14天达到最大值。雪茄外包皮烟堆积发酵14～21d主要中性香气物质含量最高。

基于改进LSTM的原烟仓储堆垛内部温度预测方法

原烟作为一种高价值生产原料,在养护过程中需要对仓储堆垛内部的温度变化进行严格的监控和预测,以降低火灾发生导致巨额经济损失的风险。基于粒子群算法的混合长短记忆模型(PSO-SOM-LSTM),首先对数据进行预处理,将数据归一化再采用SOM聚类分别构建各类数据集;其次构建LSTM神经网络结构,输入训练数据进行训练;随后,基于PSO算法优化SOM-LSTM的网络权重,带入神经网络进行数据预测,并与四种不同的预测方法进行对比,证明了PSO-SOM-LSTM算法的优越性;最后通过均方根误差(RMSE)等指标来衡量实验结果,计算出均方根误差为0.0435左右。实验结果表明,在RMS指标下,PSO-SOM-LSTM比SOM-LSTM减少了2.46%,比单一神经网络减少了8.94%,具有较优的预测效果。该算法可以实现较为精确的原烟仓储堆垛内部温度预测。

植烟沙壤土与触土部件相互作用的离散元仿真参数标定

为获取南方地区植烟沙壤土离散元模型的精准接触参数,以福建植烟沙壤土为研究对象,构建准确的植烟沙壤土离散元模型。基于Hertz-Mindlin with JKR接触模型构建沙壤土堆积仿真试验,以堆积角为响应值,通过二水平因子试验、最陡爬坡试验和响应曲面试验,确定土壤基本接触参数。在此基础上通过土壤与触土部件相互作用的离散元仿真试验与土槽试验的对比分析,验证沙壤土仿真模型准确性。触土部件离散元仿真试验与土槽试验结果表明,触土部件所受扭矩仿真值与实测值曲线趋势大致相同,两者15个波峰平均值误差为9.45%,两者所受最大扭矩误差为11.48%,说明土壤模型准确可靠。构建准确的南方植烟沙壤土离散元模型,为该类型土壤与触土部件相互作用的动力学研究提供技术支持。

麻片包装烟包的堆码与数量计算

介绍了麻片包装烟包的几种不同堆码方式:①砖柱式烟垛:优点是通风好、直观、不匿包;缺点是上层烟包堆码较费力,容易散垛,一般用于烟叶含水率稍大的烟包的堆码储存;②台阶骑缝式烟垛:优点是通风较好、上层烟包堆码省力、较稳固,缺点是易出现畸形、“滑坡”和匿包现象,一般用于大批量烟包的集中堆码;③奇横偶丁式烟垛:不仅具有台阶骑缝式烟垛的全部优点,而且稳定性更好,实用性更强,且不易出现畸形和“滑坡”现象,适合于大批量烟包的集中堆码;④脊垛是库房外烟包堆码的一种辅助形式。介绍了不同堆码方式烟垛的烟包数量计算方法。

秸秆生物反应技术在烤烟漂浮育苗上的应用效果

通过设置秸秆生物反应堆漂浮育苗与常规漂浮育苗对比试验，研究秸秆生物反应堆对苗床增温效果、种子出苗率、烤烟苗床生育期及烟苗素质的影响。结果表明：采用秸秆生物反应堆进行漂浮育苗较常规漂浮育苗提高苗床温度1～6℃，提早种子出苗和提高出苗速度，缩短苗床期7d，降低了低温烟苗死苗率。成苗期对烟苗农艺性状调查还表明，采用秸秆生物反应堆进行漂浮育苗，对提高烟苗茎高、茎粗、增加侧根数、促进叶长、叶宽、增加根冠重均有较好的作用。秸秆生物反应技术在烤烟漂浮育苗方面可进行推广应用。

堆积发酵时间对五指山茄衣烟叶品质的影响

为探索海南茄衣品种烟叶适宜于工业生产的堆积发酵时间,从海南五指山市雪茄研究基地H-382品种中挑选晾制好的茄衣烟叶作为供试材料,研究堆积发酵过程中茄衣烟叶外观质量、常规化学成分、中性致香物质的变化。结果表明,堆积发酵18 d时,类胡萝卜素类降解产物和新植二烯含量最高;堆积发酵24 d时,氮碱比值最接近1,苯丙氨酸类致香物质、类西柏烷类降解产物及茄衣中性致香物质(新植二烯除外)含量最高;堆积发酵30 d时,茄衣外观质量评价得分最高,棕色化反应产物含量最高,钾氯比值最高。综合来看,堆积发酵30 d左右较为合适,能够使海南茄衣烟叶更有利于工业运用。

不同方法测定膨胀烟梗回潮前后体积的对比分析

为定量分析膨胀烟梗回潮前后体积的变化,利用自然堆积法、填充法、液体浸渍法3种常用方法,分别对膨胀烟梗回潮前后体积进行测定、比较和修正,同时将体积修正结果应用于膨胀烟梗回潮后体积的计算并进行验证分析.结果表明:相对于自然堆积法和填充法,液体浸渍法测定膨胀烟梗回潮前后体积的结果更为真实可靠,数据波动小,稳定性好.以液体浸渍法测定结果为标准,建立液体浸渍法(y)与自然堆积法(x1)、填充法(x2)之间的线性关系,修正结果表达式为y=0.352x1-41.744,y=0.772x2-19.874,相关系数R^2分别为0.922和0.959.修正后的自然堆积法和填充法测得膨胀烟梗回潮后体积结果接近于液体浸渍法,较修正前的结果更准确.这表明3种方法均可用于测定膨胀烟梗体积,但自然堆积法和填充法的测量结果需通过液体浸渍法进行修正后方能获得较为准确的结果.

制丝线瞬时加料比例的计算与应用

为实现制丝生产线加料过程中对加料瞬时比例的连续计算,满足对加料过程均匀性的评判要求,通过对加料原理分析,在多批次加料过程数据统计分析的基础上,研究了单位时间取值和堆栈延时对瞬时加料比例计算的影响,并提出了合理计算瞬时加料比例的方法。应用效果表明,该方法能够直观地评价加料过程的均匀性,及时发现和报警加料过程中漏加、比例失调等工艺质量问题;有效提高了系统加料的稳定性,系统过程能力指数CPK由1.41提升到1.54;通过离线统计分析,实现了对批次加料过程稳定性的评判,形成了量化指标,为质量考核提供了依据。

不同装烟方式烘烤成本效益分析

[目的]分析不同装烟方式的烘烤成本及效益,进一步探索现代烟草农业省工降本措施。[方法]对常规挂杆、针式烟夹、散叶插杆3种密集烤房装烟方式进行试验,分别对上、中、下部烟叶各测试一次,在烘烤设备成本、用工成本、耗能以及综合收益等方面研究其省工、节能效果。[结果]试验表明,与常规挂杆装烟方式相比,散叶插杆、烟夹装烟方式均显著降低了烤烟烘烤环节的用工成本和耗能成本;烟夹和散叶插杆装烟方式烘烤综合效益高于挂杆方式,每千克干烟分别收益0.67、1.07元,散叶堆积收益又高于烟夹装烟方式。[结论]研究显示,几种装烟方式中散叶插杆装烟方式最值得推广应用。

烤烟散叶堆积烘烤工艺分析

介绍了上升式密集烤房散叶堆积烘烤在烤前的准备,烟叶成熟采收、散叶烘烤装烟量、装炕前按成熟度大致分类、装炕操作、门窗堵漏,以及散叶烘烤操作要点和烤后烟叶回潮。阐述了散叶烘烤原理,特别是装炕均匀度和防止风力"短路"等关键问题。

烤烟散叶堆积式烘烤技术研究Ⅰ—不同堆积方式的烘烤效果

为了探索烤烟散叶烘烤技术,摸索出适宜的堆积方式,进行了试验。结果表明:装烟筐、固烟架和随机堆放3种堆积方式中,装烟筐方式有利于烟叶烘烤质量的提高,外观质量与挂竿方式差别不明显,身份适中,桔黄烟较多,上中等烟比例为91.87%,较挂竿方式提高了0.49个百分点,挂灰烟和光滑烟比例较低,鲜干比较小,均价为12.85元/kg,较挂竿方式提高了3.05%,烤后烟叶的化学成分较为协调,淀粉含量较低,还原糖含量较高,烟碱含量适宜,烘烤过程中失水速度与挂竿方式近;固烟架方式的烘烤质量较挂竿方式略差;随机堆放方式因脱水困难不利于烟叶烘烤质量的提高。

密集烤房不同装烟方式烘烤效益对比试验

为探索现代烟草农业省工降本措施,设计了烟夹、散叶堆放、常规挂竿3种密集烤房装烟方式试验,对其省工、节能效果进行了试验。结果表明,与常规挂竿装烟方式相比,散叶堆放、烟夹装烟方式均显著降低烤烟烘烤环节的用工成本和耗能成本;烟夹和散叶堆积装烟方式烘烤综合效益高于挂杆方式,而散叶堆积又要高于烟夹装烟方式,说明散叶堆积装烟方式最值得推广应用。

烟叶分级操作技能研究

依据烤烟分级国家标准,针对烟叶分级实际操作过程中的难点,从部位、颜色、级别3个角度进行技能、技术、技巧性分析,从而提出了烟叶识别难度图、烟叶生长等级位置图,旨在提高分级人员的技术水平。