混合动力车用汽油机效率模型能够解决因不确定的油耗特性导致其发动机控制准确性难以保证的难题。通过理论分析和对LJ491QE1型、DA4G18-AA型汽油机的大量试验研究，提出换气当量损失和换气经验当量损失作为通用效率模型，用于确定混合动力车用自然吸气、进气道喷射式汽油机动态变化的高效工作区理论；换气经验当量损失仅利用进气压力、排气压力...
设计重型卡车汽车燃气加热器与液化天然气（LNG）发动机联合运行系统，以解决LNG重型卡车寒区起动困难问题。通过联合运行试验，研究联合运行稳定性及联合运行对LNG发动机冷车起动性的影响。试验结果表明：联合运行过程中，汽车燃气加热器起动顺利，燃烧稳定；利用汽车燃气加热器加热发动机冷却液，对LNG发动机的冷起动改善效果明显。因此，采用...
应用数值模拟和试验相结合的方法，研究了客车发动机后舱门开口封闭前后发动机舱内流场及温度场的变化。结果表明：后舱门开口封闭后，发动机舱内流场没有发生显著变化，冷却系统的冷却能力没有减弱。尽管原开口处、离合器附近略有温升，但不会对客车性能造成不良影响。
为了改善单叶片螺旋离心泵叶轮径向力过大的问题，对单叶片叶轮设计分流叶片，并采用Navier—Stokes方程和标准的k-8湍流模型对带分流叶片和不带分流叶片的螺旋离心泵的内部流场进行非定常数值模拟。通过模拟分别获得了带分流叶片和不带分流叶片的螺旋离心泵的蜗壳出口压力脉动特性以及作用在蜗壳和叶轮上的径向力特性，并对其进行分析比较。结...
基于三维反问题设计方法和CFD技术，结合试验设计方法和模拟退火优化算法，以轴面流道形状参数和叶片形状参数为设计变量，以叶轮效率为优化目标，建立了离心风机叶轮三维反问题气动优化设计方法。叶片形状通过三维反问题设计方法由叶轮的环量分布参数表达。运用该方法进行了离心风机叶轮的优化设计，叶轮效率提高了3．3％。根据建立的优化设计...
在均相流假设下，考虑流体压力和速度湍流脉动、不可凝结性气体的影响，采用完全空化模型计算空化流场的相变，引入密度函数对RNGk—ε湍流模型的湍流粘性系数进行修正，提出了一种空化流动的数值模型和计算方法。根据试验条件给定的参数，采用提出的数值模型和计算方法，数值模拟了空化数为2．3时ALE15翼型定常空化流动。计算得到的不同剖面速度...
离心泵叶轮在流场中受到的应力及产生的变形对速度场和压力场有一定的影响。采用双向同步求解方法对离心泵流场和叶轮结构响应进行联合求解，分析叶轮流固耦合作用对其内部流场的影响。对不同工况进行的计算结果表明，叶轮和叶片中应力分布明显不均，局部出现应力集中；叶轮出口后盖板在偏离设计工况时变形较大，影响叶轮出口速度，使蜗壳出现分...
贯流泵扩管对贯流泵装置性能的改善有一定作用，采用三维多普勒激光测速仪（LDV）对贯流泵扩管内流场进行流动测量，获得了扩管内各速度分量的分布规律，周向速度从进口到出口逐渐减小，靠近轮毂处和轮缘处周向流速逐渐减小；轴向速度呈“U”形分布，靠近壁面流速很小，中间区域的流速比较大，随着扩管的扩散，轴向速度有减小的趋势；径向速度的...
应用UG软件完成转轮斗叶模型建立，采用CFD技术对多喷嘴冲击式水轮机内部流动进行数值模拟，并结合ANSYS软件对斗叶应力的分析结果，完成转轮斗叶及根部型线的优化，成功地解决了喷嘴数增加后，射流之间、转轮内部流动之间的流动干涉问题，保证了冲击式水轮机转轮的强度和水力性能，使设计的机组运行更加稳定，效率提高。
通过北京地区地下滴灌夏玉米田间试验，研究了前期不同程度水分亏缺对土壤水热和夏玉米冠层温度、株高、叶面积指数及产量的影响。结果表明：在20—60cm土层，除重度亏水处理外，其他处理的土壤含水率均在高位平稳变化；在60～100cm土层，丰水处理的土壤含水率最大；对不同深度的土层，轻度与中度亏水处理两者间的土壤含水率差异较小。受作物覆...
研究了亏缺灌溉对成龄库尔勒香梨树营养生长、果实生长与吸收根系分布的影响。香梨的生育中期，设计了4种土壤水分亏缺（灌前土壤水势下限）：轻度胁迫（-100kPa）、中度胁迫（-200kPa）、重度胁迫（-300kPa）和对照（-50kPa）。灌溉系统为地表滴灌。试验结果表明，亏缺灌溉显著地减少了夏季剪枝量，提高了果实产量。充分灌溉条件下，香梨树根长...
以南方红壤区江西水土保持生态科技园为研究区，通过野外调查选择4种典型农田道路（即裸露土路、碎石道路、泥结石路和植草土路）设置12个原位试验小区，采用人工模拟降雨试验研究了3．0ram／rain强降雨条件下农田道路侵蚀过程及特征。结果表明：被高度压实的农田道路产流时间短（小于2min），并在2～6min内径流趋于平稳，径流系数高达65％以上...
针对目前常用的压差式风速廓线仪测量误差大、移动不便等问题，设计了一种热膜式无线风速廓线仪，并在风蚀风洞中进行了标定。该测试系统可实现多点数据采集和无线传输，具有结构简单、性能可靠、便于携带安装、抗污染和测速范围宽等优点。结果表明，经过标定后的热膜式无线风速廓线仪标定误差在0．3798m／s以内，所测试的风速廓线呈指数分布，...
在1kg／h的流化床热解反应器上进行松木和玉米芯的热解试验，采用喷淋冷凝的方式获得不同性质的生物油，重点考察冷凝温度对生物油理化性质的影响。试验结果表明当冷凝温度从25℃提高到75℃，松木和玉米芯热解产生的生物油收集率分别降低了23．1％和20．8％，含水率分别降低了11％和18％，而粘度分别提高了181cSt和10cSt，热值分别提高了6．23MJ...
利用丙酸法预处理小麦秸秆，测定了不同温度下反应产物中葡萄糖质量浓度，并根据Saeman模型，计算得到了纤维素水解和葡萄糖降解的动力学数据，其活化能分别为6．5086×104J／mol和5．6223×105J／mol。动力学分析表明：纤维素水解反应速度快，但是生成的葡萄糖容易发生降解；该模型的最优化反应条件为80℃和176min，实验得到的葡萄糖质量浓度为8...
为了提高垂直轴风力机的性能，针对变桨距垂直轴风力机，利用叶素理论求得叶片在不同方位桨距角的变化规律，使叶片在各个不同位置升力系数达到最大；通过滑移网格、动网格、滑移网格动网格组合等动区域方法的研究，实现了变桨距垂直轴风力机主动控制数值模拟方法的多元化；最终获得不同叶片各自产生的总力矩和风能利用率。用垂直轴风力机的试验...
针对农产品原产地阶段包装效率低、标识不规范的现状，设计了一种可以对农产品封箱贴标一体化、动态防伪标识的农产品原产地防伪标识包装系统，实现了RFID身份认证、GPS经纬度信息、标签数据加密算法等三重防伪机制，克服了以前设备只能单一封箱和贴标操作、同一批次标签内容不能随包装属性变化而改变、标识数据不真实易篡改的弊端。实际使用结...
设计了可为蔬菜种植、挑选清洗、预冷、冷藏（速冻和冻藏）各个环节的空间场所提供太阳能辅助热源，并以水和CO2为工质的蔬菜生产配送基地组合系统，通过对中国4个典型地区的计算分析，并与完全用电驱动的组合系统比较得出，不同地区由于环境温度和太阳辐照能不同，太阳能组合系统的性能具有明显的差别，广州地区环境温度高，太阳能组合系统全年...
为研究采后失水处理对葡萄贮藏过程中电学特性的影响，运用LCR电子测量仪测定了冷藏条件下红地球葡萄在0．1kHz、1kHz、10kHz、100kHz和1MHz频率下的部分电学参数。结果表明，在同一贮藏时间，未失水处理和经失水处理的红地球葡萄复阻抗Z、电抗X、电感Lp和电阻Rp随着测试频率的增加逐渐减小，电纳B逐渐增加；损耗角正切值tanδ、相对介电常数ξ’...
为了实现不同品种梨的快速光谱鉴别，采用主成分分析法（PCA）对光谱数据进行聚类分析，得到3种不同品种梨的特征差异，主成分分析表明，以所有建模样本主成分PCI和PC2做出的得分图，对不同种类梨具有很好的聚类作用。利用主成分分析得到的载荷图可以得到对于梨品种敏感的特征波段，用特征波段图谱作为输入建立偏最小二乘判别（DPLS）模型和最小...
农业并联机器人的多支链相对末端执行器运动的协调性、耦合性成为并联机器人运动控制的难题，鉴于此，提出一种将同步控制与滑模控制相结合的控制方法。仿真和实验结果表明，该控制方法跟踪性能好，响应速度快，系统误差小，具有较强的鲁棒性，能够满足并联机器人的控制要求。
提出一种基于Fisher投影的监督LLE方法，应用于植物叶片图像识别中。该方法利用Fisher投影距离取代样本的测地距离，并以此为基础计算样本的权值，加入LLE算法的代价函数中。该方法克服了传统LLE算法无监督学习不适应分类问题的缺陷，在抑制噪声点影响的同时可以更好地挖掘样本的类别信息，提高叶片的分类精度。基于实拍植物叶片图像数据库的实...
为了实现棉田中不同类型杂草的机器视觉识别，提出基于主成分分析和支持向量机的棉花出苗期杂草识别方法。该方法通过提取棉田图像中棉花和杂草的颜色、形状、纹理等特征，并利用主成分分析（PCA）降低特征变量空间维数，结合支持向量机，实现对棉田杂草类型分类。通过120个棉花杂草测试样本分类试验结果发现，经PCA降维得到的前3个主成分分量能...
提出了一种应用近红外光谱技术快速检测叶面药液浓度的方法。采用漫反射测量方式获取了叶面药液的近红外光谱。选用标准偏差归一化、三点滑动平均滤波和一阶导数为最优组合预处理。通过7种波段方案的对比，得出最优波段为350～1900nm。采用偏最小二乘法建立了叶面药液质量浓度与光谱反射率的定量分析模型。其预测集相关系数为0．994，预测均方根...
基于双刀头（two-part cutter head）分体式刀盘，采用面滚式切制方法加工摆线齿准双曲面齿轮，依据其加工展成原理建立了数学模型，并在考虑安装误差的情况下进行了轮齿接触分析（TCA），得出了安装误差对其啮合性能的影响。在满足传动性能要求的情况下，设计了轮坯参数和机床加工参数。以一对摆线齿准双曲面齿轮为例，分析了各个安装误差对其...
为了能够全面掌握齿面接触质量及便于接触区调整，基于摆线齿锥齿轮刀倾全展成加工方法，对齿面任意预定位置啮合接触分析进行了研究。分析了切齿加工运动，根据刀盘、摇台与工件之间的相互位置和运动关系，建立了刀倾法切齿加工数学模型，推导出理论齿面方程。建立了含轴向位置变量的齿面滚检数学模型，推导出啮合接触分析简化算法，给出了接触...
建立了一种面向模块匹配性判断和模块组合的接口信息模型，包括6个参数：接口的编码、接口所依附的模块、接口的类型、接口的几何形状、接口的关键几何参数和接口的功能流方向。其中接口的类型包括动态接口和静态接口，接口的功能流方向包括功能输入和功能输出。接口的编码和接口所依附的模块用于接口的标识和检索，而其他4个参数用于模块问关系...
针对传统变厚度曲面工件穿透法自动超声检测时各检测点声压变化大、信噪比低等问题，将多元高斯声束叠加声场建模方法引入曲面工件超声检测系统，建立接收声场数学模型，分析了检测参数对接收声压的影响，仿真与试验表明接收声压对探头姿态十分敏感，常规方法中探头位姿与声束路径间存在的小角度不可忽略，提出了基于声束追踪的探头位姿规划方法...
中国农业机械化科学研究院机电技术应用研究所主要从事现代农业领域机电一体化高新技术应用研究，依托“土壤植物机器系统技术国家重点实验室”，以精准农业智能化作业装备、农业机器人、农产品品质快速自动分析仪器和机电一体化成套装备为主要研究方向。研究所现有研究人员32人，
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