检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2020年第11期51卷 321-328页

作者：王忠江邹舰洋曹振王丽丽刘卓李一博东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

为探究尿素预处理玉米秸秆降解木质素的动力学特性,解析尿素对玉米秸秆木质素的作用规律,研究了总固体质量分数(10%、30%、50%和70%)和尿素添加比例(1∶100、1∶20、1∶10、1∶2和7∶10)对玉米秸秆木质素含量的影响,并进行模型拟合,获... 详细信息

为探究尿素预处理玉米秸秆降解木质素的动力学特性,解析尿素对玉米秸秆木质素的作用规律,研究了总固体质量分数(10%、30%、50%和70%)和尿素添加比例(1∶100、1∶20、1∶10、1∶2和7∶10)对玉米秸秆木质素含量的影响,并进行模型拟合,获得了尿素预处理玉米秸秆降解木质素动力学模型。结果表明:总固体质量分数在50%以内时,随着尿素添加比例的增加,玉米秸秆的木质素去除率先增加、后降低,总固体质量分数为70%时木质素去除率随着尿素添加比例的增加而增加,当总固体质量分数为10%和70%、对应尿素添加比例为1∶20和7∶10时,获得的最大木质素去除率分别为71.05%、68.69%;不同预处理条件下,玉米秸秆的残余木质素质量与总固体回收量均呈现较好的线性关系,在整个尿素预处理过程中脱木质素选择性系数稳定在0.32~0.48 g/g之间;尿素预处理玉米秸秆的脱木质素过程符合初始脱木质素、大量脱木质素和残余脱木质素3个阶段连续一阶动力学模型,大量脱木质素阶段的最大可脱除木质素质量比可达0.71,在低、高总固体含量下,尿素转化的液态铵和气态氨对玉米秸秆均具有较好的脱木质素作用。

关键词：尿素玉米秸秆木质素动力学模型

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中温和高温发酵沼液营养源对半连续培养小球藻生长的影响

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农业工程学报 2018年第18期34卷 235-241页

作者：王忠江司爱龙刘卓李泽王丽丽王贵祥东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

为了解中温发酵沼液和高温发酵沼液培养微藻的系统性性能,选用FACHB-5和FACHB-8 2种小球藻,采用总氮2 417.63至2 554.37 mg/L,总磷13.44至16.91 mg/L的中温35℃和高温55℃鸡粪厌氧发酵后沼液为营养源,在微藻培养液每天更新率10%的半连... 详细信息

为了解中温发酵沼液和高温发酵沼液培养微藻的系统性性能,选用FACHB-5和FACHB-8 2种小球藻,采用总氮2 417.63至2 554.37 mg/L,总磷13.44至16.91 mg/L的中温35℃和高温55℃鸡粪厌氧发酵后沼液为营养源,在微藻培养液每天更新率10%的半连续培养条件下,研究更新的培养液中沼液添加比例为10%、20%和30%时2种沼液对微藻培养的影响。研究结果表明,添加比例为10%和20%时,2种小球藻均能很好地适应各自的培养环境,试验结束时,各试验组的OD680均维持在2.40至2.69;但当沼液添加比例为较高的30%时,2种小球藻的生长均受到明显抑制,且FACHB-5与FACHB-8相比对高浓度沼液培养环境的适应能力更强,试验结束时,FACHB-5试验组的OD680维持在1.98至2.15,FACHB-8试验组的OD680维持在1.79至1.92。高温沼液各试验组的OD680均高于各自对应的中温沼液试验组0.13以上,高温55℃厌氧发酵后沼液更利于微藻培养。

关键词：发酵生长沼液小球藻半连续培养添加比例

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生物炭配施沼液对淋溶状态下土壤养分的影响

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农业机械学报 2018年第11期49卷 260-267页

作者：王忠江张正刘卓王丽丽司爱龙曹振东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

为探讨生物炭配施沼液对土壤养分淋失的影响,通过室内土柱试验,采用三因素三水平正交试验方法,系统研究了生物炭添加量、淋溶强度、沼液施加量对土壤养分淋失及土壤养分垂直分布的影响规律。结果表明,土壤养分淋失主要集中在前8次,后期... 详细信息

为探讨生物炭配施沼液对土壤养分淋失的影响,通过室内土柱试验,采用三因素三水平正交试验方法,系统研究了生物炭添加量、淋溶强度、沼液施加量对土壤养分淋失及土壤养分垂直分布的影响规律。结果表明,土壤养分淋失主要集中在前8次,后期淋失量均维持在较低水平并趋于稳定。各因素对氨态氮、速效磷、速效钾淋失的影响由大到小依次为淋溶强度、生物炭添加量、沼液施加量,而对硝态氮淋失量的影响由大到小依次为生物炭添加量、沼液施加量、淋溶强度。添加生物炭能明显减少养分淋失,且添加生物炭的0~20 cm深度土壤的养分明显高于未添加生物炭的20~40 cm土壤,各因素对氨态氮、硝态氮、速效钾在土壤中的含量影响差异显著,而对速效磷的影响则无显著差异。

关键词：生物炭沼液土壤养分淋溶

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牛场废水培养肥壮蹄形藻的工艺参数优化

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农业工程学报 2021年第24期37卷 257-265页

作者：王忠江王子越王贵祥郑宇王丽丽隋宇航东北农业大学工程学院哈尔滨150030 黑龙江省寒地农业可再生资源利用技术与装备重点实验室哈尔滨150030

该研究选用肥壮蹄形藻(Kirchneriellaobesa)为试验藻种,以秸秆过滤后牛场废水与BG11培养基的混合物为微藻培养液,在前期单因素试验基础上研究废水添加比、光照强度、光照时间和通气量对微藻干重、氨氮去除率、总磷去除率和Chemical Oxyg... 详细信息

该研究选用肥壮蹄形藻(Kirchneriellaobesa)为试验藻种,以秸秆过滤后牛场废水与BG11培养基的混合物为微藻培养液,在前期单因素试验基础上研究废水添加比、光照强度、光照时间和通气量对微藻干重、氨氮去除率、总磷去除率和Chemical Oxygen Demand (COD)去除率的交互影响,通过Central Composite Design (CCD)中心组合试验得到了相应的影响模型。试验结果表明牛场废水培养肥壮蹄形藻的最优工艺条件为:废水添加比例26%、光照强度9 028 lx、光照时间21.5 h、通气量2.0 L/min。该研究采用优化工艺,在14 d的培养周期末期,肥壮蹄形藻的干重达到了1.141g/L,废水中氨氮去除率、总磷去除率和COD去除率分别达到了99.65%、99.15%、85.83%,响应值指标的预测值和实际值误差均在2%以内。各因素对目标值的交互作用关系为:废水添加比例和光照时间对肥壮蹄形藻干重的交互作用较强,废水添加比例和通气量对肥壮蹄形藻培养液中氨氮去除率、总磷去除率和COD去除率均具有较强的交互作用,而光照强度和光照时间仅对总磷去除率具有较强的交互作用。该研究为牛场废水培养微藻的工业化生产提供了理论参考。

关键词：废水过滤微藻培养工艺优化交互作用

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堆肥废气余热回用对寒区好氧堆肥的影响

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农业工程学报 2022年第7期38卷 237-244页

作者：王丽丽许雷姚纪宇王一豪孙东升王忠江东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

黑龙江地处高寒地区,好氧堆肥存在自然升温、高温维持困难、增温设备能耗高、堆肥周期长等问题。该研究在传统好氧堆肥设备中增设板翅余热换热系统,利用堆肥废气热能预热通风空气,系统研究不同环境温度时堆肥废气余热回用对好氧堆肥增... 详细信息

黑龙江地处高寒地区,好氧堆肥存在自然升温、高温维持困难、增温设备能耗高、堆肥周期长等问题。该研究在传统好氧堆肥设备中增设板翅余热换热系统,利用堆肥废气热能预热通风空气,系统研究不同环境温度时堆肥废气余热回用对好氧堆肥增温效果及堆肥品质的影响。结果表明:通风量、通风频率分别为16 L/min、每间隔2 h通风20 min时更有利于堆体升温;回收堆体排出废气的余热预热通风空气能够显著提升好氧堆肥堆体的温度(P<0.05),环境温度分别为11.4~13.4℃和7.1~8.6℃时,堆体最高温度可分别达到63.8和62.4℃,50℃以上可分别维持7.15和5.61 d,而且在含水率、有机质、C/N、pH值、电导率(Electrical Conductivity,EC)等堆肥效果方面也更具优势,有机质含量可分别降到53.28%和55.06%。该余热回收系统实际可行,且当环境温度为7.1~8.6℃及以下时,好氧堆肥必须采取余热回用措施才能维持正常的堆体温度,达到无害化标准要求。研究结果可为北方高寒地区好氧堆肥技术的应用及推广提供支撑。

关键词：堆肥通风温度有机质余热回用板翅换热器

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高固体负荷下尿素预处理对玉米秸秆主要成分和结构的影响

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农业工程学报 2021年第8期37卷 204-211页

作者：王丽丽李一博许雷王忠江王一豪隋宇航东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

该研究将尿素作为单独预处理试剂,利用大豆粉中的脲酶促进尿素向NH3的转化,预处理过程中采用较高固体负荷,试图在相对较低温度下通过尿素的转化实现玉米秸秆的气态NH3预处理,系统研究预处理过程中的总固体负荷(Total Solids,TS)、大豆... 详细信息

该研究将尿素作为单独预处理试剂,利用大豆粉中的脲酶促进尿素向NH3的转化,预处理过程中采用较高固体负荷,试图在相对较低温度下通过尿素的转化实现玉米秸秆的气态NH3预处理,系统研究预处理过程中的总固体负荷(Total Solids,TS)、大豆粉与秸秆质量比、尿素与秸秆质量比、预处理温度和预处理时间对玉米秸秆的主要成分及其表面形态结构和基团结构的影响,获得高TS下尿素预处理玉米秸秆的较优条件。结果表明,质量分数50%TS的尿素预处理能够很好的保护秸秆中的糖类;大豆粉中的脲酶可以显著提高尿素预处理秸秆中葡聚糖和阿拉伯聚糖的含量;秸秆葡聚糖的含量随着尿素与秸秆质量比、预处理温度和预处理时间的增加而增加,而木质素、木聚糖和阿拉伯聚糖含量的差异不显著;质量分数50%TS、1∶20大豆粉与秸秆质量比、1∶1尿素与秸秆质量比、80℃预处理温度、10 d的预处理效果最优,预处理后玉米秸秆木质素、葡聚糖、木聚糖和阿拉伯聚糖的质量分数分别达到14.20%、51.75%、20.67%和4.23%;尿素预处理秸秆过程中,C-O基(1 032cm^(-1))波动最显著,木质素和羟基肉桂酸键破裂明显,证明了高TS下,利用尿素实现气态NH3预处理玉米秸秆的可行性,为尿素预处理理论体系的研究提供基础。

关键词：玉米秸秆尿素预处理木质素葡聚糖木聚糖阿拉伯聚糖

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生物炭对东北黑土持水特性的影响

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农业工程学报 2019年第17期35卷 147-153页

作者：王忠江刘卓曹振李一博张正王丽丽东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

为探究生物炭对东北黑土持水特性的影响,系统研究3种添加比例(2%、5%、10%)、3种粒径(0.25、0.5、1mm)的杨木炭和竹炭对3种质地东北黑土(壤土、砂壤土、砂土)田间持水量和含水率的影响规律,构建添加生物炭黑土的水分特征曲线,并采用Van-... 详细信息

为探究生物炭对东北黑土持水特性的影响,系统研究3种添加比例(2%、5%、10%)、3种粒径(0.25、0.5、1mm)的杨木炭和竹炭对3种质地东北黑土(壤土、砂壤土、砂土)田间持水量和含水率的影响规律,构建添加生物炭黑土的水分特征曲线,并采用Van-Genuchten和Broods-Corey模型进行拟合。结果表明:生物炭能显著提高不同质地东北黑土的持水能力,黑土的田间持水量与生物炭的添加比例呈显著正相关,而与生物炭的粒径呈负相关,0.5mm和1mm粒径的生物炭对黑土田间持水量的影响差异不显著,杨木炭显著优于竹炭,0.25mm、10%添加比例的杨木炭对东北黑土持水能力的提高效果最优,壤土、砂壤土、砂土3种质地黑土的田间持水量和饱和含水率分别可提高64.97%、66.42%、69.39%和47.60%、38.93%、31.18%;Van-Genuchten模型能更精确的模拟添加生物炭黑土的水分特征曲线,最佳离心时间为100min,三次函数曲线能够较好的拟合添加生物炭黑土的体积含水率与离心吸力之间的多元动态关系,为生物炭对各种质地东北黑土水分运动规律的深入研究提供理论依据。

关键词：土壤水分生物炭黑土田间持水量 Van-Genuchten模型

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高尖速比下非对称翼型叶片结冰风洞试验

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工程热物理学报 2019年第11期40卷 2545-2550页

作者：姜禹孙策郭文峰许智李岩东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室东北农业大学哈尔滨150030

对于安装在湿冷环境下的风力机,极易遇到风力机表面结冰问题。风力机表面结冰严重影响了风力机的正常运行。为了研究垂直轴风力机在较高尖速比下的叶片表面结冰分布,本文采用了一种基于自然低温的结冰风洞试验方法。在低温环境下对采用S... 详细信息

对于安装在湿冷环境下的风力机,极易遇到风力机表面结冰问题。风力机表面结冰严重影响了风力机的正常运行。为了研究垂直轴风力机在较高尖速比下的叶片表面结冰分布,本文采用了一种基于自然低温的结冰风洞试验方法。在低温环境下对采用S809非对称翼型的垂直轴风力机叶片进行试验,测试了在三种尖速比下的叶片表面结冰,并分析了结冰面积的变化。结果发现,当风力机尖速比超过1以后,叶片表面不再完全被结冰覆盖。主要结冰区域为叶片前缘,同时有横向生长的冰溜产生。

关键词：大气结冰垂直轴风力机非对称翼型高尖速比

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面向风力机叶片的平板超声微振动除冰

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排灌机械工程学报 2022年第2期40卷 204-210页

作者：李岩董笑宇郭文峰张影微东北农业大学工程学院黑龙江哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150030

为了利用超声波产生的微振动研究叶片除冰,采用仿真和试验的手段对平板超声除冰进行研究.基于ANSYS仿真分析了铝板结冰体1阶振型固有频率随冰层厚度的变化规律.谐响应分析了在不同冰层厚度条件下冰层黏着面最大剪应力随激励频率的变化情... 详细信息

为了利用超声波产生的微振动研究叶片除冰,采用仿真和试验的手段对平板超声除冰进行研究.基于ANSYS仿真分析了铝板结冰体1阶振型固有频率随冰层厚度的变化规律.谐响应分析了在不同冰层厚度条件下冰层黏着面最大剪应力随激励频率的变化情况,分析了激励电压对冰层黏着面剪应力和除冰面积的影响规律.在此基础上,设计并搭建了超声振动除冰试验系统,测量了在超声振动作用下的冰层黏着力.仿真结果表明,当冰层黏着面剪应力呈均匀且正负交替分布规律时,除冰面积比最大,适用于超声波振动除冰.试验结果表明,超声振动可以显著减小冰层黏着力,最小黏着力仅为无超声振动条件下的23.7%.研究可为超声微振动技术在风力机除冰领域的应用提供理论与试验基础.

关键词：风力机叶片除冰超声微振动仿真剪应力

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B-Spline曲线聚风装置直线翼垂直轴风力机启动性能数值模拟

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排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 265-272页

作者：李岩马云飞佟国强杨胜兵肖振军东北农业大学工程学院黑龙江哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150030

为了提升直线翼垂直轴风力机的启动性能,基于B-Spline曲线生成方法,提出一种具有流线型轮廓的聚风装置,将其分别安装在风轮顶端和底端,用以提升风轮附近的来流风速,使风轮汲取更多风能,达到更易启动的特点.选取聚风装置的5个结构参数进... 详细信息

为了提升直线翼垂直轴风力机的启动性能,基于B-Spline曲线生成方法,提出一种具有流线型轮廓的聚风装置,将其分别安装在风轮顶端和底端,用以提升风轮附近的来流风速,使风轮汲取更多风能,达到更易启动的特点.选取聚风装置的5个结构参数进行设计:聚风装置与风轮间隙距离ΔL、底圆半径R_(1)、顶圆半径R_(2)、入口角度α_(1)和出口角度α_(2).设计方法采用二次旋转正交组合筛选最优模型,通过三维数值模拟研究聚风装置参数对直线翼垂直轴风力机启动性能的影响,获得了最佳外形参数组合.此外,对有无加装聚风装置的直线翼垂直轴风力机进行了静态三维数值模拟.结果表明,通过添加具有外凸流线型轮廓的聚风装置,直线翼垂直轴风力机的启动性能有显著提升.在风速较低的情况下,性能改善更加明显.聚风装置可使直线翼垂直轴风力机的平均启动力矩系数最大增加38.8%,峰值平均启动力矩系数最大可增加31.2%.

关键词：垂直轴风力机聚风装置 B-Spline曲线启动性能数值模拟

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