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封闭式固态发酵体系监测与调控的研究进展

食品科学 2025年第1期46卷 274-283页

作者：张楠程思远余永建窦帅伟刘稼鑫唐瑞骏朱圆圆于振江苏科技大学粮食学院江苏镇江212100

封闭式固态发酵体系是指在封闭可控的条件下,自动化、智能化完成固态发酵的系统,以此达到稳定产品质量、降低劳动强度、提升智能化程度的目的。近年来,随着传统酿造行业转型升级、推进智能制造的需求日益迫切,封闭式固态发酵体系的研发... 详细信息

封闭式固态发酵体系是指在封闭可控的条件下,自动化、智能化完成固态发酵的系统,以此达到稳定产品质量、降低劳动强度、提升智能化程度的目的。近年来,随着传统酿造行业转型升级、推进智能制造的需求日益迫切,封闭式固态发酵体系的研发越来越受到行业及科研人员的关注。本文从各类监测设备和方法的运用、各种数学模型和调控策略的开发、各式调控策略对监测设备的优化角度出发,综述封闭式固态发酵体系的监测方式,介绍封闭式固态发酵体系的调控策略,为将来改进和研发封闭式固态发酵体系提供一定的理论依据。

关键词：封闭式固态发酵体系监测调控模糊控制

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电动叶菜收获机速度协同控制系统设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 33-38页

作者：左志宇李东旭毛罕平韩绿化胡建平张晓东牟晋东顾灵杰江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据... 详细信息

针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据采集;主控模块根据速度协同控制算法对采集信号进行处理,得到负载信息并协同切割、输送和行走三者速度。田间试验结果表明:系统稳定可靠,能够根据收获情况动态协同各部件速度参数,叶菜损伤率为8.88%;与传统定速控制方法相比,收获机功耗降低了13.1%,收获效率提升了33.4%。

关键词：叶菜收获机速度协同损伤率田间试验

含孔洞CoCrNiFeCu高熵合金纳米压入的分子动力学模拟

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 141-148页

作者：史银花施琴江苏联合职业技术学院镇江分院镇江212016

高熵合金具有优异的力学性能、耐磨耐蚀耐高温等性能,成为未来最有发展潜力的新型材料之一.因此,本文通过分子动力学模拟的方法探究了孔洞对CoCrNiFeCu高熵合金模型纳米压痕力学性能和位错演化的影响.结果表明,屈服点、载荷、杨氏模量... 详细信息

高熵合金具有优异的力学性能、耐磨耐蚀耐高温等性能,成为未来最有发展潜力的新型材料之一.因此,本文通过分子动力学模拟的方法探究了孔洞对CoCrNiFeCu高熵合金模型纳米压痕力学性能和位错演化的影响.结果表明,屈服点、载荷、杨氏模量和硬度等力学参数随着孔洞深度D的增加呈现先增加后稳定的趋势.孔洞的存在显著影响了位错形核的位置,随着孔洞深度的增加,初始位错优先在孔洞与表面之间形成,随后集中在模型表面形成,且位错环由平面圆环状转变为“翼状”.在孔洞深度较小时(D<40A),位错环沿(110)面水平扩展,随着孔洞深度的增加,位错环开始向下扩展.此外,在压痕深度为30?时,位错密度随着孔洞深度的增加逐渐增加.

关键词： CoCrNiFeCu 分子动力学纳米压入力学性能位错演变

一种新型的含筛孔八棱锥内构件泡沫分离设备的构建及其应用

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食品工业科技 2025年第1期46卷 104-113页

作者：薛静丽方思含张才亮韩娟吴嘉聪王蕾王赟江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 江苏大学化学化工学院江苏镇江212013

目的:本研究设计了一种新型的含筛孔八棱锥内构件,用以强化泡沫排液,提高泡沫分离效率。方法:以重组β-葡萄糖苷酶(Glu-linker-ELP50-GB,GLEGB)发酵液为模型,考察内构件的结构参数(个数、间距、筛孔直径)和泡沫分离实验参数(温度、初始... 详细信息

目的:本研究设计了一种新型的含筛孔八棱锥内构件,用以强化泡沫排液,提高泡沫分离效率。方法:以重组β-葡萄糖苷酶(Glu-linker-ELP50-GB,GLEGB)发酵液为模型,考察内构件的结构参数(个数、间距、筛孔直径)和泡沫分离实验参数(温度、初始蛋白浓度、气体流速、装液量)对GLEGB富集比和回收率的影响。此外,基于弹性蛋白样多肽(elastin-like polypeptides,ELPs)的温敏性,对重组β-葡萄糖苷酶泡沫液进一步纯化,并通过圆二色光谱仪(CD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和傅里叶-红外光谱仪(FT-IR)对纯化后GLEGB的结构进行分析。结果:在内构件数量为5、间距为78 mm、筛孔直径为2 mm、蛋白质初始浓度为0.3 mg/mL、温度为45℃、气体流速为200 mL/min、装液量为100 mL的最佳条件下,GLEGB的蛋白富集比为2.46±0.10是对照柱的1.33倍,对重组β-葡萄糖苷酶泡沫液进一步纯化后GLEGB的纯化倍数为37.25±0.60,此外,结果证明纯化过程不会影响GLEGB的结构。结论:本研究设计的含筛孔八棱锥内构件可以有效地提高从发酵液中分离GLEGB的富集比,为泡沫分离设备的设计、研究及工艺优化提供了新的研究思路。

关键词：泡沫分离富集比重组 β-葡萄糖苷酶内构件

基于CFD-DEM的种子联合收获机气流清种仿真分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 1-8页

作者：夏圣博李耀明姬魁洲杜拓王法政江苏大学农业工程学院江苏镇江212000

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行... 详细信息

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行研究,开展卸粮搅龙机构内气固两相流的数值仿真,并基于计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)进行耦合求解,获得了清种过程中气相与颗粒相的速度分布及运动轨迹。结果表明:螺旋搅龙的运动状态对清种气流的通过性有显著影响;当螺旋搅龙处在高转速状态时,清种气流衰减速度较快,此状态下难以有效地利用气流进行清种;气流速度对清种效果影响显著,余种数量和清种所用时间随气流速度升高而降低,但当气流速度过快时会使种子撞击在螺旋搅龙叶片上产生反流和飞溅现象,从而影响清种效果。仿真表明,最优清种气流速度为50 m/s。

关键词：种子联合收获机气流清种仿真分析 CFD-DEM 水稻种子

大喂入量履带式联合收获机载荷测试系统构建与分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 65-69,76页

作者：李顾鹏李耀明夏圣博杜拓吴颖江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据,需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此,以沃得公司的巨龙360型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率128.5 kW、喂入量≥10 kg/s),并根据样机的结... 详细信息

为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据,需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此,以沃得公司的巨龙360型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率128.5 kW、喂入量≥10 kg/s),并根据样机的结构特点设计了履带式联合收获机载荷测试系统。同时,在田间试验时测得了主要工作部件的载荷信号,旨在为大喂入量履带式联合收获机的传动系统设计及动力分配提供数据支持。

关键词：联合收获机载荷测试大喂入量覆带式

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密度对谷物混合颗粒分层影响的分析

农机化研究 2025年第4期47卷 35-41,49页

作者：张妍王子谦张延胡欣宇赵湛江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程,结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层,而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下,组成混合状态。为此,提出相应评价指标,定量描述混合物... 详细信息

采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程,结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层,而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下,组成混合状态。为此,提出相应评价指标,定量描述混合物分层程度,并讨论了混合颗粒密度比对分层速度的影响。结合混合物分层中空隙填充及动能理论,分析了密度影响分层机理,结果表明:在不同密度谷物混合颗粒分层过程中,随密度比增加小密度颗粒组成的单一颗粒层厚度增加并趋于饱和;混合层占总层数比率随密度比增加而减少并趋于稳定;颗粒分层速度随着密度比增加而增加,当密度比大于10时密度比对分层速度影响减弱;在混合物分层过程中,大密度颗粒较为活跃,且动能大于小密度颗粒的动能。

关键词：谷物颗粒分层密度数值模拟离散元法

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高温高压对三元预混燃料爆炸特性的影响

高压物理学报 2025年第1期39卷 64-78页

作者：朱源姜根柱王筱蓉郭宏展苏傲成江苏科技大学机械工程学院江苏镇江212003

乙醇/甲烷/氢气(C_(2)H_(5)OH/CH_(4)/H_(2))作为一种新型的替代燃料,研究其爆炸特性对于我国新能源的可持续发展具有重要意义。在不同的当量比(0.8~1.4)、初始压力(0.1、0.2和0.4 MPa)和初始温度(370、400和450 K)下,从实验和化学动力... 详细信息

乙醇/甲烷/氢气(C_(2)H_(5)OH/CH_(4)/H_(2))作为一种新型的替代燃料,研究其爆炸特性对于我国新能源的可持续发展具有重要意义。在不同的当量比(0.8~1.4)、初始压力(0.1、0.2和0.4 MPa)和初始温度(370、400和450 K)下,从实验和化学动力学角度分析了其对关键爆炸特性参数,如峰值爆炸压力、峰值爆炸压力上升速率、爆炸时间以及爆燃指数的影响。结果表明,爆炸特性参数在当量比为1.2~1.3之间时出现极值。峰值爆炸压力与初始压力呈线性正相关,而与初始温度呈线性负相关。增大初始压力,火焰锋面裂纹、胞化程度加深,峰值爆炸压力增大。此外,实验工况下评估的最大爆燃指数为20.83 MPa·m/s,表明预混燃料的燃烧处于相对安全水平。基元反应敏感性分析表明:爆燃反应与H和OH自由基密切相关,而R1、R8、R24、R96是影响爆炸反应强度最重要的4个基元反应。研究成果可为C_(2)H_(5)OH/CH_(4)/H_(2)三元混合燃料在实际燃烧装置中的应用、燃料安全性评估以及爆炸事故预防提供参考。

关键词：乙醇/甲烷/氢气爆炸特性线性相关 H和OH自由基

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考虑盐度影响的粉煤灰固化软土直剪试验

江苏大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 120-124页

作者：殷杰邱文杰田雪晨江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013

采用粉煤灰作为固化剂,制备了多组粉煤灰固化软土试样,其孔隙水中盐度分别为0%、2%、4%和6%,养护龄期分别为3 h、7 d和28 d.通过开展室内直剪试验,探讨盐度对粉煤灰固化软土强度特性的影响.试验结果表明:竖向固结压力为50 kPa时,粉煤灰... 详细信息

采用粉煤灰作为固化剂,制备了多组粉煤灰固化软土试样,其孔隙水中盐度分别为0%、2%、4%和6%,养护龄期分别为3 h、7 d和28 d.通过开展室内直剪试验,探讨盐度对粉煤灰固化软土强度特性的影响.试验结果表明:竖向固结压力为50 kPa时,粉煤灰固化软土的剪应力与剪切位移关系曲线呈现软化型,而在竖向固结压力为200 kPa时曲线呈现硬化型;高盐度试样具有较低的峰值剪应力和残余强度,表明高盐度对粉煤灰固化软土强度特性具有不利的影响;随着盐度增加,各养护龄期下软土试样的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角的曲线均呈现近似线性下降的趋势,主要原因在于盐度的增加抑制了粉煤灰中活性成分的水化反应.

关键词：粉煤灰软土固化剂盐度养护龄期室内直剪试验