泵站侧向进水前池几何参数优化   总被引：1，自引：1，他引：0  

李明  王勇  熊伟  王哓林  刘厚林 《农业工程学报》2022,38(19):69-77

为了减少泵站侧向进水结构内的不良流态,提高泵组运行效率,基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）和响应面法（Response Surface Method,RSM）对泵站侧向进水前池进行几何参数优化。采用参数化设计对泵站侧向进水前池进行建模,通过与Workbench关联以对侧向进水前池的扩散角α、坡度β以及转向角γ实现指定值,采用典型Box-Behnke设计（Box-Behnke Design,BBD）方法得到17组三因素三水平试验方案,利用响应面法建立喇叭管出口断面流速分布均匀度与侧向进水前池扩散角α、坡度β以及转向角γ的回归方程,以最大出口断面流速分布均匀度为响应目标,确定最优参数组合,并将最优侧向进水结构的内部流动特性同原模型进行对比分析。研究结果表明,扩散角α、坡度β以及转向角γ对喇叭管出口断面流速分布均匀度具有显著影响（P<0.05）,扩散角α与转向角γ的交互项对出口断面流速分布均匀度耦合作用显著,扩散角10°~13°、坡度8°~9°、转向角74°~75°时喇叭管出口断面流速分布均匀度达到最优。同原模型相比,优化后的侧向进水结构在设计水位下,断面流速分布均匀度至少提高23.41个百分点,流速加权平均偏流角提高13.95°,在低水位下断面流速分布均匀度至少提高18.30个百分点,流速加权平均偏流角提高14.79°,流道内没有偏斜流和大面积回流产生。该研究对于促进泵站侧向进水结构的优化设计具有一定的参考意义。  相似文献   

拖拉机液压传动系统特性模型修正与参数辨识     

程准  鲁植雄 《农业工程学报》2022,38(19):33-41

精准描述无级变速系统特性是拖拉机动力装置设计和控制策略制定的前提,是节能减排和动力提高的关键。为解决拖拉机常用无级变速系统特性随工况变化而导致原理论模型精度受限问题,该研究对受工况影响最为显著的液压传动系统的调速和效率特性进行研究。采用台架试验获取液压传动系统特性的样本数据,基于偏最小二乘法对比不同工况对调速和效率特性的影响,结合原理论模型和改进的模拟退火算法,提出液压传动系统特性的模型修正及其参数辨识方法,并分别建立调速特性和效率特性的改进半经验模型。结果表明,输入转速和输出端负载转矩对调速特性的影响程度分别为0.36和0.92;输入转速、输出端负载转矩和排量比对效率特性的影响程度分别为0.05、0.71和0.26;修正后模型参数较少,辨识容易,且精度高,估测值与实际值基本吻合（2参数调速特性半经验模型的决定系数R2为0.97、平均绝对百分比误差为7.93%,5参数效率特性半经验模型的决定系数R2为0.93、平均绝对百分比误差为2.50%）。研究以期为拖拉机等农业机械的动力传动装置的特性分析与评估、优化设计和控制策略制定提供依据和参考。  相似文献   

基于深度学习与激光点云的橡胶林枝干重建及参数反演   总被引：1，自引：1，他引：0  

丁竹娴  周立军  樊江川  安锋  陈帮乾  王铭慧  蒋玲  薛联凤  云挺 《农业工程学报》2022,38(8):187-199

树木的几何建模在林木性状评价、森林动态经营管理与可视化研究中具有重要意义。现今,从激光雷达（Light Detection And Ranging,LiDAR）数据中重建树体三维模型并精准获取林木空间枝干结构参数是数字林业发展的必然趋势。该研究提出了一种深度学习与计算机图形学相融合的树木骨架重建与参数反演方法。该方法以PR107、CATAS 7-20-59、CATAS 8-79三个品种的橡胶树为实验对象,首先,采用背包移动激光雷达获取三个橡胶树品种的样地数据,并通过体素剖分和数据增广策略来构建橡胶树训练样本集。其次,构造由四层特征编码层和特征解码层所组成的点云分类深度学习网络,并包含优化的PointConv模块与不同尺度的特征插值模块,以实现在多尺度条件下,全面考虑点云的全局和局部优化特征,引导网络实现枝叶点云的精确分类。最后,面向分类后的枝干点云,运用计算机图形学的空间连通性算法与圆柱拟合策略,重建树木骨架模型,并自动解决叶子点云与对应的一级枝干归属问题,进而在叶团簇尺度下开展对单株树的精细描述与参数反演。通过对三块橡胶树测试样地的验证和与实测值的比对表明,该研究提出的深度学习网络枝叶分类总体准确率在90.32%以上。骨架重建与叶团簇分析结果显示,PR107品种橡胶树具有较为发散的树冠、最大的分枝夹角和叶团簇体积;CATAS 7-20-59品种橡胶树冠呈花瓶型,分枝夹角和叶团簇体积较小;而CATAS 8-79品种橡胶树尽管胸径最粗,但不耐寒害处于落叶期导致冠积最小。同时,反演得到的橡胶树一级枝干直径与实测值比对为：决定系数R2不低于0.94,均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）小于3.01 cm;主枝干与一级枝干的分枝角为：决定系数R2不低于0.91,均方根误差RMSE不高于4.94°。同时发现橡胶树一级枝干的直径与对应的叶团簇体积呈正相关分布。该研究将人工智能的理论模型应用于林木的激光点云数据处理中,为林木激光点云的智能化分析与处理提供了新颖的解决思路。  相似文献   

饱和状态下黄绵土坡面细沟侵蚀可蚀性和临界剪切应力特征   总被引：1，自引：1，他引：0  

黄钰涵  杨梦格  雷廷武  李法虎  王伟 《农业工程学报》2022,38(17):83-90

土壤可蚀性参数和临界剪切应力是评价土壤易侵蚀程度和抗水流剪切变形能力的重要指标,目前在黄绵土坡面细沟侵蚀过程中,土壤饱和条件下可蚀性参数和临界剪切应力的变化尚不明确。该研究采用室内土槽模拟冲刷试验确定不同坡度（5°、10°、15°、20°）和流量（2、4、8 L/min）下饱和黄绵土坡面的最大细沟剥蚀率,基于数值法、修正数值法和解析法计算土壤可蚀性参数和临界剪切应力。结果表明,3种方法所得最大细沟剥蚀率均随坡度和流量增加而增大,其中修正数值法和解析法计算的最大细沟剥蚀率更接近。土壤可蚀性参数分别是0.485、0.283和0.268 s/m,土壤临界剪切应力分别为1.225、1.244和1.381 N/m2。修正数值法可提高数值法近似计算的精度,使近似计算结果更接近解析法计算获得的理论值。饱和较未饱和黄绵土的土壤可蚀性参数略有减小（16.83%）,而临界剪切应力减小了66.97%,表明土壤饱和对黄绵土土壤可蚀性参数影响很小,但大幅度削弱了土壤临界剪切应力,使得黄绵土坡面饱和后土壤侵蚀更为强烈。此外,饱和黄绵土边坡的临界剪切应力比饱和紫色土坡面大6.38%,而细沟可蚀性参数大2.35倍,表明土壤饱和对2种土壤临界剪切应力影响程度相似,但黄绵土较紫色土对土壤侵蚀的敏感性更高。研究结果可为饱和状态下不同土壤坡面细沟侵蚀模型参数的优化提供参考。  相似文献   

直播稻生产概况与品种选育策略     

刘利成  闵军  刘三雄  李小湘  潘孝武  刘文强  胡敏  赵永  黎用朝 《中国稻米》2022,28(5):44-48

近年,直播稻面积在我国迅速扩大。本文结合国内外直播稻生产概况,指出了直播稻在抗倒伏、出苗率、耐冷性、防治杂草以及生育期等方面存在的问题,提出了培育“生育期适中、抗倒伏、耐低温、耐低氧萌发”的适合直播的水稻新品种选育策略。  相似文献   

基于离散元法的茶园仿生铲减阻性能研究     

姜嘉胤  董春旺  倪益华  徐家俊  李杨  马蓉 《茶叶科学》2022,42(6):791-805

针对茶园土壤板结较为严重、行距小、耕作阻力大且易使耕作机构发生缠绕等问题,提出了一种基于离散元法的仿生铲,并对其进行减阻性能研究。使用离散元仿真与试验结合的方法对茶园板结土壤的物理参数进行测量。以鼹鼠爪趾为原型,结合其挖掘动作,设计出基于四杆机构的耕作机构,并使用离散元的方法研究鼹鼠爪趾的趾尖、趾廓及两者复合的仿生特征的减阻效果。离散元仿真结果表明,在各个耕作条件下,趾尖仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为1.72%~5.04%和1.58%~4.84%,趾廓仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为34.06%~39.29%和29.02%~34.73%,复合仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为36.61%~42.06%和30.84%~38.15%,说明趾尖和趾廓两个仿生特征的减阻效果在一定程度上可以叠加,复合后的仿生特征有更好的减阻效果。  相似文献   

北方水稻收割机割台结构设计及技术参数确定     

国委文 《农业科技与装备》2014,(10)

割台是水稻收割机的主要工作部件之一。介绍北方水稻收割机割台的结构设计,详细说明割台各组成部件的工作原理及技术参数,以期为水稻收割机结构的改进与性能的完善提供参考,促进我国北方地区水稻生产机械化发展。  相似文献   

ISSR-Based Molecular Characterization of an Elite Germplasm Collection of Sweet Potato （Ipomoea batatas L.） in China     

ZHANG Kai  ;WU Zheng-dan  ;LI Yan-hua  ;ZHANG Han  ;WANG Liang-ping  ;ZHOU Quan-lu  ;TANG Dao-bin  ;FU Yu-fan  ;HE Feng-fa  ;JIANG Yu-chun  ;YANG Hang  ;WANG Ji-chun 《中国农业科学(英文版)》2014,(11):2346-2361

To determine the genetic diversity and population structure of sweet potato accessions cultivated in China, and to establish the genetic relationships among their germplasm types, a representative collection of 240 accessions was analyzed using inter-simple sequence repeat （ISSR） markers. The mean genetic similarity coefifcient, Nei’s gene diversity, and shared allele distance of tested sweet potato accessions were 0.7302, 0.3167 and 0.2698, respectively. The 240 accessions could be divided into six subgroups and ifve subpopulations based on neighbor-joining （NJ） clustering and STRUCTURE results, and obvious genetic relationships among the tested sweet potato accessions were identiifed. The marker-based NJ clustering and population structure showed no distinct assignment pattern corresponding to lfesh color or geographical ecotype of the tested sweet potato germplasm. Analysis of molecular variance （AMOVA） revealed small but signiifcant difference between white and orange-lfeshed sweet potato accessions. Small but signiifcant difference were also observed among sweet potato accessions from the Southern summer-autumn sweet potato region, the Yellow River Basin spring and summer sweet potato region and the Yangtze River Basin summer sweet potato region. This study demonstrates that genetic diversity in the tested sweet potato germplasm collection in China is lower than that in some reported sweet potato germplasm collections from other regions. Pedigree investigations suggest that more diverse Chinese sweet potato varieties should be formed by broadening the selection scope of breeding parents and incorporating the introduced varieties into future breeding programs.  相似文献   

Molecular Mapping of a Stripe Rust Resistance Gene YrH9020a Transferred from Psathyrostachys huashanica Keng on Wheat Chromosome 6D     

LIU Ze-guang YAO Wei-yuan SHEN Xue-xue CHAO Kai-xiang FAN Yu LI Min-zhou WANG Bao-tong LI Qiang JING Jin-xue 《中国农业科学(英文版)》2014,(12):2577-2583

Stripe rust （yellow rust）, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici （Pst）, is one of the most devastating diseases of wheat throughout the world. H9020-1-6-8-3 is a translocation line originally developed from interspeciifc hybridization between wheat line 7182 and Psathyrostachys huashanica Keng and is resistant to most Pst races in China. To identify the resistance gene（s） in the translocation line, H9020-1-6-8-3 was crossed with susceptible cultivar Mingxian 169, and seedlings of the parents, F1, F2, F3, and BC1 generations were tested with prevalent Chinese Pst race CYR32 under controlled greenhouse conditions. The results indicated that there is a single dominant gene, temporarily designated as YrH9020a, conferring resistance to CYR32. The resistance gene was mapped by the F2 population from Mingxian 169/H9020-1-6-8-3. It was linked to six microsatellite markers, including Xbarc196, Xbarc202, Xbarc96, Xgpw4372, Xbarc21, and Xgdm141, lfanked by Xbarc96 and Xbarc202 with at 4.5 and 8.3 cM, respectively. Based on the chromosomal locations of these markers and the test of Chinese Spring （CS） nullitetrasomic and ditelosomic lines, the gene was assigned to chromosome 6D. According to the origin and the chromosomal location, YrH9020a might be a new resistance gene to stripe rust. The lfanking markers linked to YrH9020a could be useful for marker-assisted selection in breeding programs.  相似文献   

道地产区不同牛膝种群的遗传多样性分析     

孔德政  张伟  李永 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2014,42(11):151-155

【目的】对道地产区河南8个野生牛膝种群叶绿体基因psbA-trnH序列的变化进行分析,研究牛膝种群的遗传多样性,为牛膝野生种群的保护提供依据。【方法】选取河南8个野生牛膝种群(信阳鸡公山种群、信阳灵山种群、南阳淮源种群、南阳大乘山种群、洛阳龙峪湾种群、南阳老界岭种群、新乡九莲山种群、新乡万仙山种群)为材料,PCR扩增其叶绿体多态性片段psbA-trnH,分析其在供试8个牛膝野生种群中的差异,并据此分析各种群的遗传多样性。【结果】从8个牛膝种群的叶绿体片段中得到6个单倍型(Ⅰ~Ⅵ),其中单倍型Ⅰ为祖先单倍型,与其他单倍型仅差1个突变步。牛膝单倍型多样性指数为0.594,核苷酸多样性指数为2.13×10-3。牛膝种群遗传距离与地理距离之间不存在正相关关系。淮源种群的遗传多样性最高,且有特殊的基因型Ⅱ和Ⅴ;九莲山种群具有特殊的基因型Ⅵ。【结论】道地产区河南野生牛膝种群的遗传多样性相对较低;淮源种群与九莲山种群应该作为保护单元受到更多的重视。  相似文献