生物质导热系数测量系统设计     

朱留通  顾云风  伍根生 《林业工程学报》2020,5(2):97-102

随着不可再生能源的日渐枯竭,生物质能源的研究工作受到越来越多的关注。想要充分了解和利用生物质能源,生物质材料的热物性分析必不可少。其中,导热系数表征就是研究的重点内容之一,设计出可靠便捷的测量系统至关重要。笔者以LabVIEW平台为基础,依靠其强大的测控功能,结合3ω法测量原理及具体的实验步骤,设计出一种固液相样品都适用的导热系数测量系统。实验中测量端的铂丝将产生电信号,经前置放大电路被锁相放大器SR830采集,然后通过GPIB接口卡与PC机通讯。其中,上位机LabVIEW的程控交互界面包括了前期准备、信息记录、数据采集和曲线显示4个部分,为研究人员提供了直观、便捷、高效的实验进程帮助。还从测量对象的性质和实验台搭建过程两个方面,分析了可能存在的误差来源。为了验证该导热系数测量系统的可靠性,对常见的生物质液体,包括存在固液相变化的样品,进行了测量实验。测量值与文献参考值比较显示,系统误差小于5%,说明该测量系统具有较高的可靠性和稳定性。  相似文献   

基于红外热成像的夜间农田实时语义分割   总被引：3，自引：3，他引：0  

易诗  李俊杰  贾勇 《农业工程学报》2020,36(18):174-180

农田环境实时语义分割是构成智能农机的视觉环境感知的重要环节,夜间农田语义分割可以使智能农机在夜间通过视觉感知农田环境进行全天候作业,而夜间无光环境下,可见光摄像头成像效果较差,将造成语义分割精度的下降。为保证夜间农田环境下红外图像语义分割的精度与实时性,该研究提出了一种适用于红外图像的红外实时双边语义分割网络（Infrared Real-time Bilateral Semantic Segmentation Network,IR-BiSeNet）,根据红外图像分辨率低,细节模糊的特点该网络在实时双边语义分割网络（Bilateral Semantic Segmentation Net,BiSeNet）结构基础上进行改进,在其空间路径上,进一步融合红外图像低层特征,在该网络构架中的注意力提升模块、特征融合模块上使用全局最大池化层替换全局平均池化层以保留红外图像纹理细节信息。为验证提出方法的有效性,通过在夜间使用红外热成像采集的农田数据集上进行试验,数据集分割目标包括田地、行人、植物、障碍物、背景。经试验验证,提出方法在夜间农田红外数据集上达到了85.1%的平均交并比（Mean Intersection over Union,MIoU）,同时达到40帧/s的处理速度,满足对夜间农田的实时语义分割。  相似文献   

太阳能辅助闭式热源塔热泵系统冬季制热性能   总被引：1，自引：1，他引：0  

冯荣  刘晔  方俊飞  孟欣 《农业工程学报》2020,36(11):210-217

热源塔热泵系统以空气为冷热源,在冬季制热时其性能会随环境温度的降低而降低。为此研发了可应用陕南地区农村建筑的太阳能辅助闭式热源塔热泵系统,试验研究了冬季工况下系统的制热性能,初步分析了太阳热能与空气热能的互补机理。研究结果表明:系统制热量范围为12.1～15.2 k W,热泵机组性能系数范围为2.3～3.5,系统能效比范围为1.5～2.4,供热温度高于41℃;冷却水温度对压缩机耗电量的影响程度大于防冻溶液温度,冷却水平均温度每升高1℃,压缩要耗电量增加98.1 W,而防冻溶液平均温度每升高1℃,压缩机耗电量减小9.5 W;太阳能辅助热源塔热泵制热模式下,热泵机组通过改变防冻溶液与空气和集热工质换热温差的方法来改变防冻溶液从空气和集热水箱中的吸热量,以实现空气热能与太阳热能的互补。建议在实际应用中应避免供热温度过高以减小压缩机耗电;在集热水箱温度较高时通过降低风机频率减小风机耗电以提高系统综合能效,但应避免风机低频率工作可能给机组安全运行带来的隐患。  相似文献   

石蜡/Fe-MIL-101-NH2金属有机骨架定形复合相变材料制备     

侯俊英  杨金星  郝建军  占志国  王雅雅 《农业工程学报》2021,37(15):232-238

该研究采用石蜡为相变芯材,Fe-MIL-101-NH2金属有机骨架为载体材料,旨在解决石蜡芯材在固-液相变过程中体积变大,从而出现泄漏现象的问题。通过溶剂蒸发法制备了质量分数为40%～70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2定形复合相变材料。采用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）、X射线衍射仪（X-ray Diffraction, XRD）、傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）对定形复合相变材料的形貌和结构进行观察;用热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA）对定形复合相变材料的热稳定性进行分析;通过差示扫描量热（Differential Scanning Calorimetry, DSC）仪对样品的相变温度、相变焓和热循环稳定性进行测试;SEM结果表明,石蜡的最高负载量为70%,且其均匀分布于Fe-MIL-101-NH2孔道中。XRD、FTIR分析发现石蜡与Fe-MIL-101-NH2之间只是物理混合,没有化学变化;DSC分析可知,质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2储能量最大,为51.3 J/g,且质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2经过50次循环后,其储能量为47.6 J/g,无明显下降,说明质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2具有良好的热循环稳定性,可为相变材料在建筑领域应用研究提供参考。  相似文献   

基于木材构造分形的木材径向导热系数研究     

冯利群  张先林 《内蒙古农业大学学报(自然科学版)》2008,29(3)

基于分形理论通过试样木材的显微构造照片,采用盒维数法计算了其分形维数,由木材横纹的多孔结构特征和不同树种木材之间相对固定的分形维数(平均值约为1.495),建立了1个计算木材径向导热系数的分形模型。根据木材导热与导电规律的相似性,采用热阻模拟方法推导了径向导热系数的表达式,由木材孔隙率与分形维数的关系得到径向导热系数随分形维数变化的表达式。利用此关系式对试样木材径向导热系数进行计算,并与文献中的数据进行了比较;结果表明此分形模型可以对各种木材的径向导热系数进行方便而有效的计算.  相似文献   

热处理对甜玉米酚类物质含量及抗氧化能力的影响     

黄龙  张名位  邓媛元  张雁  魏振承  张瑞芬  唐小俊 《广东农业科学》2011,38(9):88-92

为研究热处理对甜玉米中酚类和类黄酮物质含量及抗氧化能力的影响,分别测定新鲜甜玉米粒、甜玉米浆、甜玉米羹(将新鲜甜玉米粒打浆破碎后分别在105～125℃下高压灭菌处理25 min)3类材料提取物中的多酚和类黄酮物质含量。以FRAP、ABTS和DPPH 3个抗氧化指标来评价甜玉米提取物抗氧化能力和清除自由基能力。结果表明,酚类、类黄酮含量和FRAP值都随处理温度的升高而升高;ABTS和DPPH自由基清除能力也较未经热处理的甜玉米强;热处理能显著增强甜玉米的抗氧化能力。  相似文献   

太阳辐射作用下冻结期衬砌渠道温度场分析     

安元  王正中  杨晓松 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2013,41(3):228-234

【目的】对季节性冻土区衬砌渠道在太阳辐射作用下的温度场进行数值模拟,分析太阳辐射对渠道温度分布的影响。【方法】利用Hottel太阳辐射模型,结合热传导理论和有限元分析方法,考虑渠道自身的遮蔽作用,对太阳辐射作用下的梯形衬砌渠道的温度场进行计算。【结果】提出了梯形渠道太阳辐射的计算方法;衬砌渠道表面太阳辐射的日变化表现为早晚最小、中午最大;渠道阴、阳坡接受到的太阳辐射差异明显,阴坡太阳总辐射约为阳坡的20%;渠道表面温度的日变化趋势与大气温度相同,近似为正弦分布,其温度变幅小于大气温度变幅,变化滞后于太阳辐射约2.5h,阴、阳坡温度最大相差4℃左右,阳坡温度值与日间温度增加速率均大于阴坡。【结论】渠道温度变化与太阳辐射有密切关系,阴、阳坡接受到的太阳辐射量不同是渠道温度存在较大差异的原因,太阳辐射是渠道冻融循环的动力,在渠道冻胀研究中必须考虑太阳辐射的影响。  相似文献   

户用小型沼气采暖锅炉的设计计算     

李文涛  刘建禹  李文哲  李晶宇 《东北农业大学学报》2013,(2):121-127

在高寒地区农户仅将沼气作为炊事用能,冬季采暖方式主要还以直接燃烧秸秆、薪柴等生物质为主。为了实现冬季取暖和炊事都利用沼气,设计小型户用沼气锅炉,并参照大中型锅炉的设计方法,提出适用于小型户用沼气锅炉的热力计算方法。通过理论计算和选取相应参数,利用炉膛出口温度和排烟温度先假设与后校核的方法,对沼气锅炉辐射换热面和对流换热面进行理论设计计算,并设计出沼气锅炉的整体结构。通过试验对锅炉性能进行测试,平均热效率为92.76%,完全符合锅炉的设计要求。  相似文献   

不同增温保温苗床对烤烟壮苗效果研究     

罗斐  莫江  蹇国友  钱熙  杨承 《安徽农业科学》2013,41(3):993-996

[目的]研究不同增温保温苗床对烤苗生长的影响。[方法]设覆盖保温、覆盖+酿热方式处理,以常规苗池为对照,采用随机区组设计,重复3次。对烟苗生长过程中的各个生长情况进行跟踪观察及数据的记录,评估各处理的增温效果。[结果]相对于对照组,覆盖方式保温全育苗期有少量增温,具有一定的增温效果,可以增加苗床有效积温;相对于对照组,覆盖+酿热方式增温保温处理在育苗前期增温效果明显,随着生育期的推进增温效果降低但仍然保有相当的增温效果;通过对烟苗整体素质的记录整理可知,覆盖+酿热方式烟苗生长较快,烟苗较大,壮苗率较高,但如果生长过快,在育苗后期无法对其生长进行控制将会导致烟苗徒长,最终烟苗生长过大;覆盖方式保温烟苗较对照组有一定的优势,但壮苗效果没有覆盖+酿热方式增温保温处理明显。[结论]该研究可为烤烟科学育苗技术提供参考。  相似文献   

β-环糊精与薄荷精油包合物的制备及综合热分析     

马晶 《安徽农业科学》2011,39(25):15243-15244,15246

[目的]制备β-环糊精与薄荷精油包合物。[方法]用水饱和法制备β-环糊精与薄荷精油包合物,并采用综合热分析法对β-环糊精包合物进行研究。采用正交试验法研究包合物的最佳制备工艺。[结果]确认了包合物的形成,而且说明由于β-环糊精的包合作用,薄荷精油的热稳定性显著提高。正交法筛选了其最佳制备工艺：薄荷精油与环糊精的投料比为1∶6,加水量为60 ml,温度为60℃,搅拌时间为45 min。[结论]水饱和法制备β-环糊精与薄荷精油包合物工艺简单可行。  相似文献