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二维V2N MXene材料在二次电池体系中的第一性原理研究

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二维V2N MXene材料在二次电池体系中的第一性原理研究

作者：刘洪丽东北电力大学

学位级别：硕士

近些年,环境污染和能源危机问题日益凸显,在各国大力推进“减排降碳、绿色发展”的新形势下,新能源汽车、智能电网等大型设备快速发展,再加上智能电子产品的普及,使锂离子电池的应用已经达到了一个新的高峰。但同时也面临着诸多问题,如... 详细信息

近些年,环境污染和能源危机问题日益凸显,在各国大力推进“减排降碳、绿色发展”的新形势下,新能源汽车、智能电网等大型设备快速发展,再加上智能电子产品的普及,使锂离子电池的应用已经达到了一个新的高峰。但同时也面临着诸多问题,如锂电池易燃易爆存在安全隐患,锂资源短缺等,这就促使人们开始探索寻找价格低廉且性能优异的新型电池体系来替代现有的锂离子电池。基于密度泛函理论的第一性原理计算,能够从原子尺度上对材料的性能进行预测,为我们探索发掘新的二次电池电极材料及其储能机制提供了理论依据。随着合成技术的进步,二维材料以其独特的结构特性(开放的层状存储结构、高比表面积、丰富的表面活性位点以及优良的机械性质等),在二次电池电极材料的应用中被广泛研究。MXenes是一类庞大的二维层状过渡金属碳/氮化合物家族,拥有二维材料的优异性质,且种类繁多,吸引了科学家们的目光。钒基材料的多电子氧化还原化学使其具有高的充放电容量,并且过渡金属氮化物比相应的碳化物具有相对更高的导电性,这些性质在电池应用领域是人们所希望的,因此,本文以二维单层V2N MXene作为研究对象,预测其作为金属离子(Li+、Na+、K+、Mg2+)二次电池负极材料的电化学性能。主要的研究内容如下:通过第一性原理计算,我们系统地研究了 2D V2N MXene的物理性能和电化学性能。我们发现单层V2N MXene是一种金属化合物,不同金属离子在单层V2N上的扩散能垒分别为0.025 eV(锂离子)、0.014 eV(钠离子)、0.004 eV(钾离子)和0.058 eV(镁离子),这些数值与最先进的二维储能材料相比是非常低的。此外,锂离子、钠离子和镁离子在单层V2N中的理论容量分别为925 mAh/g、463 mAh/g和1850 mAh/g,其中,锂离子在单层V2N上的容量远高于其在常规负极材料石墨上的容量,镁离子在单层V2N上的超高容量归因于镁离子的双电子反应和多层吸附。最后,我们还计算了不同离子在单层V2N中的平均开路电压,分别为:0.32 V(锂离子),0.24 V(钠离子)和0.34 V(镁离子)。这些结果表明二维单层V2N MXene材料是一种非常有发展前景的锂离子、钠离子以及镁离子二次电池负极材料。

关键词：第一性原理计算二次离子电池负极材料二维V2N MXene

基于pSOS内核的嵌入式操作系统的研究与开发

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基于pSOS内核的嵌入式操作系统的研究与开发

作者：刘洪义西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在以计算机技术、通讯技术相结合的信息时代的快速发展和互联网的广泛应用的形势下，3C（Computer、Communication、Consumer）合一的趋势已经形成，其结果必然就是将计算机工业的中心从计算机产品转移到分散的嵌入式产品。在嵌入式应... 详细信息

在以计算机技术、通讯技术相结合的信息时代的快速发展和互联网的广泛应用的形势下，3C（Computer、Communication、Consumer）合一的趋势已经形成，其结果必然就是将计算机工业的中心从计算机产品转移到分散的嵌入式产品。在嵌入式应用的信息家电、通信等开发领域，由于需要的功能不断的增加，嵌入式系统也就将成为软件业的新宠儿。同时在计算机本身的领域里面，微型化和专业化成为了发展的新趋势，同样也需要嵌入式系统的支持。因此，研究与嵌入式系统有关的关键技术——嵌入式操作系统有着相当重要的实际意义。本文详细论述了本人在硕士毕业论文期间在基于pSOS嵌入式操作系统研究工作领域里所做的研究和实践，主要围绕着论证模拟pSOS内核功能开发仿真系统的设计和实现过程展开讨论。首先，本文对嵌入式系统的历史、现状和嵌入式系统的概念做出阐述，并且详细地研究了pSOS实时嵌入式系统的体系结构、内核运行原理和集成开发环境。然后，着重就仿真系统的任务管理、调度、同步和通信三个方面较为详细地论述。还对整个仿真系统如何与应用程序融合运行、实现方案和编程方法作了简单的论证工作。最后，针对嵌入式系统的发展，提出对现有的研究工作进行进一步的完善，使其在嵌入式应用的开发领域具有强大的市场竞争力。

关键词：嵌入式系统 pSOS 任务调度内核

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基于置信度的可信图神经网络研究

基于置信度的可信图神经网络研究

作者：刘洪瑞北京邮电大学

学位级别：硕士

近几年来,随着深度学习技术的深入发展,适用于图这种特殊数据结构表示学习方法——图神经网络(Graph Neural Network,GNN)受到了广泛关注。实验表明,图神经网络已经在多种图相关的任务与场景中取得了卓越的成果,包括社交网络分析,交通... 详细信息

近几年来,随着深度学习技术的深入发展,适用于图这种特殊数据结构表示学习方法——图神经网络(Graph Neural Network,GNN)受到了广泛关注。实验表明,图神经网络已经在多种图相关的任务与场景中取得了卓越的成果,包括社交网络分析,交通流量预测,生物医药,推荐系统,计算机视觉等。尽管图神经网络预测性能卓越,但其预测结果是否可信仍有待探索,尤其是当图神经网络涉及到风险敏感场景时,模型的可信性成为一个更加迫切的需求。迄今为止,对可信性的定义仍未形成共识,但深度学习领域的诸多研究,如对模型的鲁棒性、可解释性、分布外泛化性等研究均被认为属于可信性的范畴。在此之中,有一种思想从置信度的角度出发,认为可信的模型应该具有恰当的自我认知能力,能够清楚其预测能力的边界,并通过可信的置信度表现出。换句话说,整体而言,可信模型应该能够对其正确的预测给出较高的置信度,对其错误的预测给出较低的置信度,即模型对预测结果的置信度与其预测准确率一致。先前的研究表明,许多神经网络对预测过于自信,即预测结果的平均置信度高于其平均预测准确率,其置信度是不可信的。然而,还未有研究基于置信度探究图神经网络的可信性,因此本研究旨在弥补该研究空白,从置信度出发,从多种角度探究图神经网络模型与基于图神经网络的学习方法的可信性。本研究首先探究了朴素图神经网络模型的置信度与其预测准确率是否一致,探究结果指出图神经网络模型的置信度是不可信的,这与对传统神经网络模型的实验结果一致。但是本研究额外发现,图神经网络预测结果的平均置信度低于其平均预测准确率,这说明图神经网络是欠自信的,这与传统神经网络模型表现截然相反。进而,本研究设计了拓扑感知的后处理置信度校正函数,以改进置信度的可信性。该校正函数以图卷积神经网络作为骨干模型,并融合了温度缩放方法,以保证置信度校正后图神经网络模型的预测性能不会发生改变,从而得到一种新颖的可信赖图神经网络模型CaGCN,最后本研究通过大量实验验证了 CaGCN在提升置信度可信性方面的有效性。受启发于对图神经网络的置信度不可信的发现,本研究继续探究了置信度在基于图神经网络的学习方法——图自训练学习中的可信性。探究结果表明在图自训练过程引入过多的高置信度伪标签节点并不会为模型带来太多性能增益,而且还会为数据集引入分布迁移问题,本研究因此得出图自训练学习中置信度是不可信的结论。基于此,本研究提出了新型的图自训练学习框架DR-GST,其基于信息增益的损失函数可以消除分布迁移的负面影响,并继续增加了损失修正策略以提升伪标签的正确率,最后本研究通过实验和理论证明了 DR-GST的合理性和有效性。此外,由于受到噪音和隐私保护的负面影响,可信的图神经网络模型并不一定能够获得可信的预测结果,因此本研究进而从置信度的角度出发探究如何提升图神经网络的输入——图数据的可信性。考虑到消息传递机制对图神经网络的决定性作用,本研究从图数据中对消息传递机制最有可能产生负面影响的因子,节点的度入手,探究在度呈现长尾分布的图中如何获得可信的图拓扑。本研究提出了置信度引导的可信拓扑生成方案TNTG,其能够在富含信息的头节点的指导下为信息较少的尾节点生成图拓扑。本研究最后证明了提出的TNTG在改进图神经网络在节点分类尤其是尾节点分类方面的有效性。

关键词：图神经网络可信性置信度自训练长尾分布

越南风味发酵乳制品加工厂的设计 ——结合中越合资项目实例

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越南风味发酵乳制品加工厂的设计 ——结合中越合资项目实例

作者：刘洪吉广西大学

学位级别：硕士

随着我国经济的发展和国力的增强,乳及乳制品消费也快速增长,从而带动了我国乳品加工业的快速发展。不仅涌现出了诸如伊利、蒙牛、光明等大型乳品加工企业,而且众多具有地方特色的中小型乳品加工企业也得到催生和发展壮大,其中就包括一... 详细信息

随着我国经济的发展和国力的增强,乳及乳制品消费也快速增长,从而带动了我国乳品加工业的快速发展。不仅涌现出了诸如伊利、蒙牛、光明等大型乳品加工企业,而且众多具有地方特色的中小型乳品加工企业也得到催生和发展壮大,其中就包括一些靠近边境的中外合资乳品企业,广西越香园食品有限公司即是应市场所需诞生的企业。本课题结合中越合资企业—广西壮族自治区凭祥市越香园食品有限公司建设乳品加工厂的生产实际情况,就中越合作兴建越南特色风味发酵乳生产厂,面临和所需解决的关键问题作为课题的内容,紧密结合中越双方的实际情况,构建越南风味发酵乳生产线。主要包含:厂区平面布局、工艺流程设计、物料衡算、主要设备选型、电气自控设计、能源估算、废水处理、经济技术分析等内容。其中对CIP站进行了一些的创新性设计。本设计一期为日产40吨搅拌型发酵乳和20吨含乳饮料的生产线,论证和确定了工艺流程。搅拌型发酵乳以脱脂乳粉和无水黄油为主要原料,以白砂糖、热带水果果粒为辅料,先混料,再经95℃×300s巴氏杀菌,接着降温到42℃后接入菌种,然后送入发酵罐发酵,当发酵酸度达到产品质量要求后进行冷却、灌装、装箱等过程,最后产品转入冷库储存,经检验合格后待售。含乳饮料工艺流程中除上述工艺步骤外,还增加了二次混料及糖浆杀菌等步骤。本设计中生产的产品以国家标准为基础依据,同时结合越南和越香园双方的具体情况,制定了企业的产品标准。实施过程中充分考虑越南合作方对产品配方工艺、产品产量及特色品质的需求,经过反复商讨,最终确定工艺流程,计算出原辅材料的消耗量。以此为依据进行主要设备的选型及平面布局设计等内容,也为能源消耗、废水处理设计等提供参照依据。本设计中巴氏杀菌、发酵乳发酵后冷却及混料加热等换热设备选用板式换热器。根据生产流程各段的温度要求,进行换热计算,得到各板式换热器的换热面积。以工艺流程、物料衡算和电气自动化要求为基础,确定主要设备的规格型号,根据主要设备的参数选型,进一步求出水、电、蒸汽等公共能源的具体耗量。本设计的生产过程管理采用自动化中央控制,以可编程控制器(PLC)为控制核心,以中控室操作站为人机界面(HMI),实现生产过程的程序化运行,生产技术数据参数化控制。并对生产过程中的温度、浓度、压力等指标和数据进行实时的在线监控,以保证产品质量的稳定性;同时记录各种生产数据并存档入数据库,以方便随时查询和建立完善的问题追溯分析系统,确保产品质量的安全可靠。为节约用水,保护环境,降低废水处理的负荷和运行费用,在CIP站设计时,增加了回收水罐。即将碱洗后中间冲洗、最终冲洗等几个清洗步骤产生的废水进行精细化的管理和调度;一方面让一部分废水重复利用,增加使用次数,从而减少耗水量;另一方面则能够显著降低废水排量,同时,还能降低排出废水的pH值波动幅度。废水处理站的设计让经处理后的废水达到排放标准后再行排放,这些废水可以用于厂区植被灌溉,减轻对环境的影响。最后为本项目进行了经济技术分析,给出了总投资、利润、投资回收期、盈亏平衡点等重要参考数据,这些成果已经运用到中越合资企业工程的实际建设中,目前运行状态良好。

关键词：发酵乳工厂设计投资数据分析

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连续闪光锚链对焊机电气系统研究与设计

连续闪光锚链对焊机电气系统研究与设计

作者：刘洪涛山东大学

学位级别：硕士

锚链是连接锚和船的专用链条,是舰船锚泊设备中的重要部分。锚链由许多链环连接而成。锚链的制造方法有锻造、铸造和焊接等,近年来,由于闪光对焊技术的发展,锚链主要采用焊接方法制造。闪光对焊是用焊接方法生产锚链的主要环节。在锚链... 详细信息

锚链是连接锚和船的专用链条,是舰船锚泊设备中的重要部分。锚链由许多链环连接而成。锚链的制造方法有锻造、铸造和焊接等,近年来,由于闪光对焊技术的发展,锚链主要采用焊接方法制造。闪光对焊是用焊接方法生产锚链的主要环节。在锚链生产线上的闪光对焊工位由锚链固定装置、可移动的工作平台、加热电源及相应的电控电路组成。本文主要研究设计一种高效的焊接工艺锚链闪光对焊机电气系统,完全替代进口焊机的控制系统。闪光对焊设备电气系统由供电主回路、焊接电源、控制系统等组成。主回路部分,根据设备功率要求,设计无触点晶闸管控制开关大功率供电电路,实现晶闸管开关自触发;控制部分分为焊接准备及焊接实施两部分,闪光对焊准备环节的控制时序分为调试阶段、工件安装夹紧阶段、推进及焊接阶段等。根据闪光对焊的控制时序,设计基于PLC的设备调试、辅助动作控制系统;焊接实施部分,根据焊接质量要求,设计基于工控机控制的电液伺服焊接过程智能控制系统。基于Delphi开发焊接控制系统软件,实现焊接过程工艺参数设置、曲线监控、缺陷补偿等模糊智能控制功能。本系统的研究成果拟成功应用于生产实际,具有操作直观、调整方便、控制准确、到位精度高、准确性好等特点,力争达到国内先进水平。

关键词：锚链闪光对焊电气系统 PLC Delphi 智能控制

Hadoop下基于边聚类的重叠社区发现算法研究

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Hadoop下基于边聚类的重叠社区发现算法研究

作者：刘洪彬安徽工业大学

学位级别：硕士

当今世界充满了各种各样的关系,这些关系用拓扑学的原理可以简化为一张一张网络图。因此复杂的世界可以用一张张网络图表示。关系紧密的节点可以划分在同一个社区中,因此可以将所有节点划分在若干社区中,即复杂网络的划分。根据复杂网... 详细信息

当今世界充满了各种各样的关系,这些关系用拓扑学的原理可以简化为一张一张网络图。因此复杂的世界可以用一张张网络图表示。关系紧密的节点可以划分在同一个社区中,因此可以将所有节点划分在若干社区中,即复杂网络的划分。根据复杂网络的拓扑结构,揭示其隐含的规则、预测其所存在的行为模式往往具有十分重大的现实意义和理论意义,特别是在社会关系网、生物关系网、互联网和移动互联网中具有重大的理论意义和实用价值。但现实世界中人与人,物与物,人与物之间的关系更为复杂,往往一个节点同时属于多个社区,即重叠社区的发现问题。因此对重叠社区的发现问题比普通复杂网络的划分往往更具有重要的现实意义。自2000年开始,科学研究者用多种方法研究重叠社区的发现问题,采用了例如基于团渗透改进的思想、基于模糊聚类的思想、基于非负矩阵分解的思想、基于种子扩展思想的思想以及基于混合概率模型的思想,取得了不少成果。但是这些算法对于发现大规模复杂网络的重叠社区问题上,在划分准确度、时间复杂度方面有一定的缺陷性,往往不能在实际大规模复杂网络上进行应用。为了解决这个问题,本论文提出了一种新颖的算法,采用对边根据边结构相似度进行聚类,然后通过分布式处理,以此来解决大规模复杂网络的问题。通过实验进行验证,该算法能很好的发现复杂网络的重叠社区结构。并且采用了分布式处理的思路,能很好的解决大规模复杂网络的重叠社区发现问题。

关键词：重叠社区发现分布式计算复杂网络边图

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复杂地区的折射波静校正应用研究

复杂地区的折射波静校正应用研究

作者：刘洪雷中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

对地震资料所作的校正,用于补偿由高程、风化层厚度以及风化层速度产生的影响,把资料校到一个指定的基准面上。其目的是获得(通常)在一个平面上进行采集,且没有风化层或低速介质存在时的反射波到达时间。对于西部复杂地表条件地震数据处... 详细信息

对地震资料所作的校正,用于补偿由高程、风化层厚度以及风化层速度产生的影响,把资料校到一个指定的基准面上。其目的是获得(通常)在一个平面上进行采集,且没有风化层或低速介质存在时的反射波到达时间。对于西部复杂地表条件地震数据处理,静校正计算是关键性步骤,也是基础性的工作。在这些复杂地区,因地表起伏和表层结构横向变化大,反射波传播路径发生畸变,而造成时距曲线畸变,无法很好成像。如果严重的长短波长静校正问题不能得到很好的解决,不真实或低信噪比的地震剖面会给解释工作带来许多假象和困难,严重的还会引起钻探失败。解决复杂地表条件下的地震勘探静校正难题是一个系统工程,具有重要的理论意义和实际价值。本论文针对目前西部油气勘探中迫切需要解决的复杂地表区静校正技术难题,对各种静校正方法和软件进行了深入的研究和探讨。研究内容主要包括:(1)分析和研究几种复杂地形的特点及其在地震上表现。(2)研究了几种主要的折射波静校正方法,主要包括二维交互迭代折射波静校正、扩展广义互换法静校正、控制点约束的三维拟合静校正、三维交互迭代折射波静校正、层析静校正、波场向下延拓技术。前四种方法都是常规的静校正方法,在实际的地震资料处理中,已经广泛的应用于地震资料处理解决静校正问题,并且取得了较好的效果;但是由于其方法的局限性,在实际应用中受到很多因素的限制。层析静校正是利用地震波射线的走时和路径,反演介质速度结构的一种高精度的非线性反演方法;相比于常规的静校正方法,层析静校正的适用范围更广泛。波长向下延拓技术是最新的静校正方法,还没有很好的应用于地震资料处理。(3)在实际生产中,有很多有关折射波静校正软件,例如 :CGG 的 SDITR、绿山公司的 FATHMODL、OMEGA 等。每一种软件都有其适用条件和优缺点。(4)最后结合复杂山地、沙漠、黄土塬地区的地震资料,利用以上的几种静校正方法和软件,做了大量的实验和对比,寻找出了解决这些复杂地区静校正问题的最优化方法和软件。

关键词：交互迭代折射波静校正扩展广义互换法层析静校正波场向下延拓技术

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微博舆论场域视角下美国总统特朗普形象研究

微博舆论场域视角下美国总统特朗普形象研究

作者：刘洪志吉林大学

学位级别：硕士

作为当前美国乃至全球范围内最受关注的政治人物之一,特朗普精于对互联网和新新社交化媒体的运用,以用来制造话题,传递自我或美国政府的意识理念。普通公众与国家领导人之间存在着空间上的障碍,无法进行面对面的接触与交流,公众所在的... 详细信息

作为当前美国乃至全球范围内最受关注的政治人物之一,特朗普精于对互联网和新新社交化媒体的运用,以用来制造话题,传递自我或美国政府的意识理念。普通公众与国家领导人之间存在着空间上的障碍,无法进行面对面的接触与交流,公众所在的群体也没有直接的途径与领导人直接接触,因此公众心中的领导人形象很难通过第一手材料建构,而是通过相应的媒介间接构成。微博舆论场提供了一个第三方平台。在微博舆论场域中,公众借助官方媒体或网络舆论领袖所提供的关于特朗普的信息,抑或是特朗普社交媒体上发布的内容被传到国内微博平台上,在头脑中建构出符合自身主观性的特朗普的总统形象,并在微博平台上发表自我的意见与看法,最终形成作为公众意见的社会舆论。在当下网络舆论中,政治领袖特别是与我国国家利益密切相关的国外领导人一言一行都受到广泛关注,并且往往会引起舆论场的纷争。在场域论的宏观视角下,通过大数据挖掘收集样本的方法观察在一定时间段的新浪微博对美国总统特朗普形象的反映,观察以新浪微博为意见集散平台的网络舆论是如何建构特朗普的形象认知;并以此为切入点,探求官方舆论场与民间舆论场存在何种关系。通过大数据方式对所抓取的关于美国总统特朗普的微博内容进行编码,从传播主体、信息形态分析、信息形式等框架进行分类统计,通过SPSS软件进行统计分析。通过抽样的方法阅读文本,文本分析能更好地把握情感倾向,同时结合词频分析也便于更好地发现微博内容存在的深层涵义。在微博舆论场域中,对特朗普的形象塑造通常用“价值颠倒、视点位移、规范瓦解等修辞手段进行解构,用反讽和玩笑抽空意义、矮化崇高、剥离严肃庄重的外衣,揭穿精英、权者虚假可笑的一面,体现了无主体、无中心、反传统、反权威的特点,表达了游戏的、调侃的态度,与大众文化消解精英文化及其深度、平面化和游戏性的特点相契合”。同时在国家利益、民族利益面前,官方舆论场与民间舆论场呈现出同一的认知,建构出一位符合中国民众认知的“美国总统”。究其原因,公众借用官方表述,通过对信息的编码译码在微博这个共同的意义空间中表达自我的意义,同时,以国家利益为表述基础具有人文关怀的方式建构了特朗普所代表的美国霸权主义与缺乏人道主义的形象。此外,由特朗普形象建构引发的对官方与民间舆论场的相关思考表明,微博平台成为沟通官方与民间舆论场的人工渠道。每一个微博用户都是一个扬声器,声音在微博之中都有得到放大的可能性,微博因其特性在新媒介技术迅速发展的时代重新赋予了公众主体性和主观性,构建出思想碰撞更加激烈、复杂,话语更加多元,利益博弈更加微妙的新新官民舆论场。

关键词：形象建构微博舆论场美国总统特朗普官方舆论场民间舆论场

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6种文丘里施肥器吸肥性能比较分析

农业机械学报 2013年第4期44卷 113-117,136页

作者：韩启彪黄兴法刘洪禄吴文勇范永申中国农业科学院农田灌溉研究所新乡453002 河南省节水农业重点实验室新乡453002 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 北京市水利科学研究所北京100044

对北京地区微灌常用的6种文丘里施肥器进行了试验,在理论分析的基础上结合相关数据,建立了6种文丘里施肥器吸肥量、入口流量、临界流量和临界压差的回归模型并进行了比较分析。结果表明:进、出口压力直接影响了施肥器的吸肥量和入口流量... 详细信息

对北京地区微灌常用的6种文丘里施肥器进行了试验,在理论分析的基础上结合相关数据,建立了6种文丘里施肥器吸肥量、入口流量、临界流量和临界压差的回归模型并进行了比较分析。结果表明:进、出口压力直接影响了施肥器的吸肥量和入口流量,施肥器YR、RF对压力波动等不利工况较敏感,而AD系列和NF则更能适应波动的工作压力环境。NF和AD-1等临界压差小,工作区间大;而RF和YR工作区间小,只有临界压差达到进口压力1/2以后才可正常吸肥。文丘里施肥器的结构对其水力性能影响较大。

关键词：文丘里施肥器吸肥性能吸肥量入口流量临界压差临界流量