科研产出
紫铜在海洋微生物作用下的电化学腐蚀行为
《材料工程 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用开路电位、电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究了紫铜在海水盐度和微生物影响下的腐蚀行为。结果表明,无菌介质条件下,随着介质盐度的增加,紫铜的开路电位负移,使得腐蚀倾向与腐蚀率变大。扫描电子显微镜(SEM)形貌分析表明在紫铜上附着的海洋微生物以杆状细菌为主,咸淡水中的细菌附着量比海水的大,导致紫铜在盐度不高的咸淡水耐蚀性能下降。EIS结果表明在海洋微生物作用下紫铜的交流阻抗模值减少,降低了紫铜的极化电阻和表面膜的电阻,从而加速了紫铜的腐蚀进程。
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移动式太阳能增氧机的增氧性能评价
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为改善池塘养殖环境,设计了一种移动式太阳能增氧机,由光伏供电装置和水面行走装置搭载涌浪机而成,能在水面沿钢丝绳移动并利用涌浪机的波浪增氧和水层交换作用,大范围扰动水体并为池塘增氧。该研究的目的是通过机械增氧效率检测、提水能力测定和池塘增氧能力测定3个试验,评估太阳能增氧机的机械增氧性能、水层交换性能和实际应用效果,以期全面了解移动增氧机增氧能力。结果表明,该移动式太阳能增氧机最大机械增氧能力为1.24 kg/h,动力效率2.59 kg/(k W·h);最大提水能力1 254.4 m3/h,提水动力效率2 613.3 m3/(k W·h);并在晴好天气白天(09:00—19:00),在对照组底层溶氧为3.1~3.8 mg/L时,大幅度提升池塘底层溶氧水平,最高时达7.8 mg/L,维持池塘上下溶氧均匀度72%~84%,极大改善了底层溶氧环境。数据表明移动式太阳能增氧机具有良好的机械增氧和水层交换性能,因而能有效改善池塘底层溶氧环境,提高上下水体溶氧均匀度。该研究结果可为太阳能增氧机的进一步推广应用提供数据支撑。
关键词： 太阳能 溶解氧 水产养殖 机械增氧 池塘 水面行走装置 涌浪机
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池塘移动式太阳能水质调控机研制与试验
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为调控池塘养殖水质,设计了一种由太阳能动力、絮状污泥吸收释放、水面行走和运行控制等装置组成的池塘移动式太阳能养殖水质调控机。性能测试表明,池塘移动式太阳能水质调控机的光照启动强度为13 000 lx,空载运行噪音68 dB,在水面平稳运行的移动速度在0.02~0.03 m/s之间。在光照度13 000~52 500 lx情况下,絮状污泥吸收释放装置的运行速度和提水量随光照度变化而变化,运行速度在0.13~0.35 m/s之间,提水量为110~208 m3/h。絮状污泥吸收释放装置设计为可旋转折叠式,通过调节折叠角度,可在水深0.5~2.0 m的池塘中作业,其对絮状污泥的吸收量与吸泥口的距底距离有关,距底距离越小,吸收量越大,在养殖池塘中的适宜距底距离为10~15 cm。池塘移动式太阳能水质调控机的作业范围与连接杆长度和牵引绳固定方式有关,通过调节连接杆长度和牵引绳方向,其运行轨迹可覆盖池塘80%以上水面。在养殖池塘中使用移动式太阳能水质调控机,可显著降低池塘养殖水体中的NH3+-N、NO2--N浓度,提高水体中的总磷浓度,降低池塘底泥沉积物厚度和沉积物中的总氮和活性磷含量。同时还可以分别提高养殖池塘中吃食性和滤食性鱼类产量30%和25%以上,降低养殖饲料系数24%以上。池塘移动式太阳能养殖水质调控机有较高的经济性,每台设备每年可节约电能2 400 kW以上。综合试验结果表明,池塘移动式太阳能水质调控机符合中国池塘养殖特点,各项性能指标达到设计要求,具有运行稳定、移动作业面大,水质调控效果好、增产效果显著和节能效果高等特点,可以用于池塘养殖水质调控。
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鱿鱼钓机的改进设计与试验
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提升鱿鱼钓机国产化水平,该文针对鱿鱼钓机的动力系统、控制系统、保护装置及控制面板等关键部件进行了改进设计。动力系统采用交流伺服驱动器结合交流伺服永磁同步电机的运行模式。控制系统包括放线程序、诱钓程序收线程序和收工程序子控制系统。显示操作面板采用数码管显示器和图文显示屏相结合的方式,可根据不同海况和钓捕要求调节作业参数。在保护装置方面设计了智能防过载功能,0位(重锤位于海平面的位置)及上限位置保护和缺相报警措施。海上测试结果表明试验机运行稳定,试验机20 d渔获量为2 493 kg,试验机渔获量与对照机无显著性差异(P>0.05)。
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桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法
《土木建筑与环境工程 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：将群桩筏板基础离散成桩和弹性板,桩筏基础与地基的共同作用转化为桩、弹性板与地基之间的力与位移协调分析。对不同的地基模型求解相应的地基柔度系数,同时将桩作为弹性杆件求解其柔度系数,并将筏板视为地基上的四边自由矩形板,求出其在地基反力、桩顶反力和外荷载以及简支边广义位移共同作用下的位移,最后通过力和位移协调建立桩、筏、地基之间的共同作用方程并求解。算例对比表明半解析半数值方法具有较好的精度,能满足实际工程计算需要。
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基于生态修复的青海湖沙柳河鱼道建设与维护
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为减少水坝对青海湖裸鲤溯河洄游的阻隔,在入湖的沙柳河上先后建设了导壁式、简易模块式和阶梯型鱼道。通过对青海湖鱼道建设案例分析,得出鱼道设计需要关注的问题:鱼道进鱼口设计要安排在鱼类洄游通路并采取集鱼措施,鱼道设计要依据鱼类洄游能力,鱼道运行要注意改进和维护,鱼道设计需要多学科专家共同参与。结合国内外鱼道设计、建设和运行情况,提出基于生态修复的鱼道建设维护对策:确立生态系统功能价值的鱼道设计目标,确立从鱼的角度出发,系统性的鱼道设计理念、建设和管护方式。
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方形升降式网箱下沉过程防倾覆装置与技术的研究
《工程力学 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对方形升降式网箱在接近下沉临界状态时极易发生整体侧倾覆而导致下沉失败的关键技术难题,通过对升降式网箱下沉过程的动态变化研究,全面分析了引起网箱侧翻的内外影响因素,探明了风浪流作用和网箱水下配重导致的倾覆转动力矩是造成其侧倾覆的主要外内在原因;并采取相应技术手段,在原有方形升降式网箱的结构基础上,构建了网衣十字交叉网筋和网底刚性支撑杆组件组成的防倾覆装置系统,改变了网箱下沉倾斜过程的受力状态,实现了网箱在恶劣海况条件下的稳定下沉.试验与模拟结果显示,对于配置有防倾覆装置的正方体型升降式网箱系统,其下沉稳定倾角不大于27°,从而为方形升降式网箱动态下沉自平衡技术的创立和完善提供理论依据和方法.
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崔家营航电枢纽工程鱼道过鱼效果
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：崔家营航电枢纽工程位于长江中游支流汉江上,是一个以航运为主,兼有发电、灌溉等综合开发功能的项目。为了减免工程对鱼类资源的不利影响,崔家营航电枢纽工程采取了修建鱼道的保护措施。为了解崔家营航电枢纽工程鱼道的过鱼效果,2012年9月19-26日,采用网具回捕和水声学监测结合的方法,对通过鱼道鱼类的种类、规格、数量和生物学性状进行了调查。结果表明,采用三层流刺网在鱼道内共捕获到11种鱼通过鱼道上溯,包括瓦氏黄颡鱼、吻鮈、鳊鱼、蛇鮈、马口鱼、圆吻鲴、犁头鳅、铜鱼、鳜鱼、鲢、,其中数量较多的为瓦氏黄颡鱼、和圆吻鲴;水声学监测了1267min,共获得658个目标信号,平均每分钟获得0.5个目标,总体体长均值为33.50cm,95%置信区间为30.43～36.55cm。崔家营航电枢纽工程鱼道的建成和运行,为大坝上下游鱼类的交流和完成生活史提供了渠道,对保护汉江的渔业资源具有重要意义。
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不同增氧方式对精养池塘溶氧的影响
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：当前对于在精养池塘中如何配制和合理使用不同机械增氧方式缺乏系统的比较研究。该文为了探讨高温季节晴好天气不同机械增氧方式对池塘溶氧全天调控的影响,试验设计如下:于夏天高温季节集中对精养池塘应用3种不同增氧方式,在晴好天气的白天和夜间进行增氧效果试验。结果发现:无论增氧机开启与否,池塘的溶氧都存在明显的昼夜起伏,且在午后出现峰值。增氧机的开启增强了上下水层交换,削减了氧差,减少了上层溶氧的逸出损失,提升了下层水体的低溶氧水平。池塘上层溶氧起伏程度大于下层,下层溶氧变化滞后于上层(下层溶氧出现峰值落后于上层约2～5h),且这种滞后性为增氧机运行所削弱。夜间增氧能向池塘补充溶氧,但仍不足以弥补鱼类和浮游生物的代谢、微生物的生长及有机物的氧化分解造成的溶氧损耗。单从机械增氧能力来看,叶轮式>微孔式>耕水机。综合分析节能和增氧效果,在精养池塘养殖环境下,白天开机增氧选择耕水机较为合适,而夜间应急增氧选择叶轮式更可取。试验通过对不同机械增氧方式增氧效果和能耗的系统比较,为合理选择和使用增氧方式提供了一定的参考价值。
关键词： 水产养殖 氧 农业机械 精养池塘 增氧方式 增氧能力 节能 溶氧
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滤料运动提高往复式微珠生物过滤器效率
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为确定滤料往复运动在生物滤器硝化反应过程中的作用,该研究围绕滤料运动对往复式微珠生物过滤器硝化反应效率和动力学的影响进行了试验,利用一套微珠生物过滤器,填充发泡聚苯乙烯颗粒(expanded polystyrene beads,EPS)滤料,粒径为3mm,滤料层高度26cm,对其过滤效果进行试验。结果表明,滤料层的往复运动显著影响过滤器的处理效果,滤料的运动停止后,过滤器的效率缓慢下降,6d后的氨氮去除负荷降低了27.1%。动力学研究结果显示,滤料运动改变了过滤器的硝化反应动力学特性,与静止状态相比,硝化反应自零级动力学向半级动力学升级的分界点显著降低,进一步证明滤料运动可以改善营养物质的传质情况,提高生物膜活性,提升过滤器效率。
关键词： 硝化反应 动力学 过滤器 微珠生物过滤器 滤料运动
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