首页期刊导航|农业工程学报
期刊信息/Journal information
农业工程学报
中国农业工程学会
农业工程学报

中国农业工程学会

朱明

半月刊

1002-6819

tcsae@tcsae.org

010-65929451，65910066转2503、3503

100125

北京朝阳区麦子店街41号

农业工程学报/Journal Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《农业工程学报》是由中国农业工程学会主办的全国性学术期刊,自2005年始为单月刊。编委会名誉主任:汪憨华院士,编委会主任兼主编:杨邦杰教授《农业工程学报》为全国中文核心期刊,在最新版的《中文核心期刊要目总揽》中位居"农业工程类"期刊榜首；2001年入选中国期刊方阵"双效"期刊；被中国科协主办的《中国学术期刊文摘》选为首批收录期刊；先后被美国工程索引(EI Page one)、英国国际农业与生物中心(CAB International)、检索系统、数据库收录。
正式出版
收录年代

    不同干燥方式对羊肚菌品质特性的影响

    张艳珍谢永康王菲迟明...
    111-119页
    查看更多>>摘要：为确定羊肚菌适宜的干燥方式,研究了不同温度(45、50、55 ℃)条件下的热风干燥(hot air drying,HAD)、以及 50 ℃ 条件下的碳纤维远红外干燥(carbon fiber far-infrared drying,CFFD)、热泵干燥(heat pump drying,HPD)、碳纤维远红外联合热泵干燥(carbon fiber far-infrared combined heat pump drying,CFFD-HPD)与真空脉动干燥技术(vacuum pulsed drying,VPD)对羊肚菌干燥时间、干燥能耗、色泽、品质(复水比、质构特性、电子舌、感官评价)以及营养指标(氨基酸、蛋白质、粗多糖、脂肪含量)的影响,并对上述指标做出综合评分.结果表明:CFFD-HPD组的干燥时间最短,与HAD(55 ℃)组无显著性差异(P＞0.05),与其他组差异性显著(P＜0.05).VPD组的干燥时间最长、能耗最高,显著高于其他组(P＜0.05).在外观品质方面,HAD(50 ℃)的L*值显著高于其他组(P＜0.05),VPD组的L*、b*值显著低于其他组(P＜0.05),a*值显著高于其他组(P＜0.05).在感官品质方面,CFFD组的羊肚菌最终复水比最大,VPD组的最终复水比最小,复水20 min时,CFFD-HPD组的羊肚菌复水速率最高.复水后的羊肚菌HAD(55 ℃)组的弹性和咀嚼性最大,VPD组的硬度最小.对干燥后的羊肚菌进行感官评价,HAD与CFFD-HPD组的得分较高,VPD的感官评价得分最低.在营养品质方面,VPD组的总氨基酸和蛋白质含量高于其他组,但是CFFD-HPD的综合评价得分最高,其次是HAD(55 ℃),VPD的综合评价得分最低,说明CFFD-HPD与HAD(55 ℃)适合用于羊肚菌干燥.研究结果为羊肚菌干燥技术提供了数据支持.

    干燥温度羊肚菌感官评价营养品质综合评分

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于控温控湿的沙棘红外联合热风干燥均匀性与工艺

    耿智化李孟卿朱丽春于贤龙...
    120-133页
    查看更多>>摘要：新鲜沙棘含水率高且易腐烂变质,干燥是延长货架期的重要方式之一.针对现有沙棘热风干燥周期长、品质差、能耗高等问题,该研究基于控温控湿设计了一种红外联合热风干燥装置,并对装置的气流分配室结构进行了优化,设计了一种圆柱形扰流板和方形挡风板,利用数值模拟软件COMSOL对干燥装置中速度场、温度场和湿度场进行了模拟,结果表明通过增加半圆柱扰流板能够改变干燥层间气流量,解决干燥不均匀性问题;借助增设扰流板能够提高气流速度,利用自由流区域高温低湿干燥介质的干燥能力,防止干燥层内不同区域出现干燥不均匀的现象.优化后的干燥室结构将5个干燥层间的最大速度偏差比显著降低.以沙棘为研究对象对干燥工艺进行了试验研究.结果表明,不同干燥温度对沙棘控温控湿红外联合热风干燥时间有显著影响,干燥水分比随干燥时间的增加呈现指数下降趋势.基于层次分析法得到各干燥特性和干燥品质权重,采用综合评价方法得到不同干燥温度下75 ℃干燥条件综合评分最高.不同介质湿度干燥条件下,当介质湿度为10％干燥时,干燥所需能耗最低,干燥后沙棘复水比最高,具有最高的维生素C(vitamin C,Vc)保留率和总黄酮含量,综合评分最高.40％介质湿度不同持续时间下,40 min得到的沙棘亮度值、复水比、Vc保留率和总黄酮含量最高,综合评分最高.该研究明确了控温控湿沙棘红外联合热风干燥最优工艺,对提升沙棘产地初加工机械化水平,促进沙棘产业健康持续发展具有重要意义.

    能耗干燥控温控湿沙棘均匀性品质特性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    山药片红外联合热风干燥热质传递收缩模拟与品质

    张继凯郑霞肖红伟单春会...
    134-145页
    查看更多>>摘要：为了准确揭示山药片红外联合热风干燥传热传质机理,在考虑山药片收缩变形特性的基础上,通过有限元软件COMSOL6.1建立了"温度场-湿度场"多场耦合的山药片红外联合热风干燥传热传质模型.模拟研究基于山药片在不同温度(50、60、70 ℃)下收缩变形的传热传质,并通过试验进行验证.分析不同温度对山药片品质(色差、复水比、多糖和尿囊素含量)的影响.结果表明:1)山药片体积比随干燥温度的升高而增加,在干燥温度分别为50、60、70℃时,其值分别为34.55％、37.23％、39.04％.2)在干燥温度为50、60、70 ℃时,红外联合热风干燥收缩模型可准确预测山药片干燥过程中干燥温度和含水率,其决定系数R2分别为0.973、0.976、0.981和0.983、0.984、0.974.3)山药片外部温度升高,表面水分开始蒸发,形成水分梯度.随着干燥的继续,红外热量在山药片内部不断积累,导致内部温度升高,水分向外扩散,进而减小了内外水分梯度.随着干燥温度的升高,增加了山药片温度和湿度梯度,促进了热量和质量的传递,提高了水分迁移的速率.4)在60℃时,干燥品质最优,其色差为7.49、复水比为2.65kg/kg、多糖含量为24.17 mg/g、尿囊素含量为2.66μg/g.该模型为其他物料在红外联合热风干燥技术的模拟研究提供有益借鉴.

    干燥品质控制山药片红外联合热风干燥收缩传热传质

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于电流体动力学的马铃薯切片干燥特性变化

    鲍雨婷丁昌江卢静莉王惠鑫...
    146-154页
    查看更多>>摘要：电流体动力学干燥作为一种新型干燥技术,以成本低、干燥均匀、高效节能等优势,为热敏性物料的干燥提供了新的方法.为探究电流体动力学作用下马铃薯切片的干燥特性和理化特征,该研究将马铃薯切片在0、14、18、22、26、30 kV的交流电压下进行干燥,利用红外光谱和低场核磁共振技术分析电流体动力学干燥对马铃薯切片中分子结构、水分迁移的影响.结果表明,马铃薯切片在30kV电压下的平均干燥速率、有效水分扩散系数、复水比分别为0.922 8g/(g·h)、2.2653×10-10 m2/s、4.78,明显优于其他电压下的试验结果.电流体动力学干燥后,马铃薯切片中的官能团没有发生明显变化,蛋白质以β-折叠结构为主.干燥可提高马铃薯切片内部自由水的流动性并降低组织对不易流动水的束缚力,从而促进水分的去除和迁移.电流体动力学干燥技术较好地保留了马铃薯的营养成分,该研究结果为马铃薯切片的干燥提供理论依据.

    电流体动力学干燥马铃薯红外光谱低场核磁共振

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    超声预处理对荠菜微波干燥品质的影响

    仇徐亮冯蕾聂梅梅刘春泉...
    155-167页
    查看更多>>摘要：为提高荠菜的微波干燥品质,采用不同超声功率(4、6、8和10W/g)对荠菜进行预处理,研究荠菜的传质特性、微观结构、水分分布、酶活性、微波干燥特性、色泽、复水性、营养成分和风味特性.结果表明:1)相较于未超声对照组,超声预处理显著降低了荠菜中过氧化物酶(peroxidase,POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性(P＜0.05),提高了干物质损失率;2)超声预处理后,荠菜内部细胞间隙及直径增大,荠菜的水分自由度增大,当超声预处理功率为6W/g时,细胞结构较为完整;3)超声预处理促使荠菜微波干燥速率提高,超声预处理功率为6W/g时,荠菜干燥速率较高,有效水分扩散系数为2.1531×10-6m2/s;4)荠菜微波干燥动力学模型拟合结果显示,Page模型决定系数R2(0.989 1～0.995 0)较高,均方根误差 RMSE(0.024 2～0.035 1)及卡方值x2(0.000 6～0.001 2)较低,拟合效果最佳;5)超声预处理功率为6 w/g时,微波干制荠菜的复水比较高,叶绿素、总黄酮和总酚含量分别为39.29、24.66、7.70 mg/g,这3种营养成分含量均显著高于未超声对照组(P＜0.05);6)相较于新鲜荠菜,超声预处理提高了微波荠菜干制品中的氮氧化合物、含硫化合物和芳香成分响应值及丰富度、咸味和酸味强度.综合分析,以6 W/g超声功率对荠菜进行预处理,荠菜微波干制品品质最佳.该研究可为荠菜精深加工提供一定的理论依据和技术参考.

    超声微波干燥荠菜微观结构水分分布

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    蔬菜穴盘育苗播种漏播检测及智能补种装置设计与试验

    马旭杨传艺谭穗妍曹秀龙...
    168-180页
    查看更多>>摘要：为保证植物工厂蔬菜穴盘育苗高质量作业要求,该研究在气吸滚筒式蔬菜穴盘育苗精密播种器的基础上,优化设计了在线漏播检测与智能补种装置,以可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为控制核心,实时进行播种器吸孔漏吸检测及穴盘穴孔漏播位置预报,并完成漏播穴孔的定点定穴补种.采用光电检测技术检测播种器吸孔漏吸位置,构建漏吸吸孔与育苗穴盘穴孔的对应动态补种矩阵,实现穴盘穴孔漏播位置精准预报;优化设计了智能补种装置,根据预报的穴盘穴孔漏播位置实现定点定穴精准补种.以中双11号菜心种子为对象,开展播种器吸孔漏吸检测与穴孔漏播位置预报试验,得到吸孔漏吸平均检测准确率为98.82％,穴孔漏播位置预报准确率为100％.采用Box-Behnken试验设计方法,对智能补种装置开展作业性能试验,构建主要性能指标(单粒合格指数、重播指数和漏播指数)与主要影响因素(吸针负压、吸针孔径和种室振动压力)的关系,并进行多目标优化,确定智能补种装置最优工作参数组合为吸针负压10.19 kPa、吸针孔径0.67 mm、种室振动压力0.07 MPa,此时补种装置播种的平均单粒合格指数为94.80％、重播指数为2.94％、漏播指数为2.26％.开展整机性能试验,在生产率为100盘/h条件下,整机的单粒合格指数由补种前的93.96％提高到98.18％;在生产率为300盘/h条件下,单粒合格指数由补种前的93.18％提高到97.89％.试验结果满足植物工厂和大田蔬菜穴盘育苗播种装置高精密播种作业要求,可提高蔬菜穴盘育苗的播种性能.

    农业机械自动化蔬菜穴盘育苗漏播检测补种

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    气吸式杂交稻单粒排种器研制

    臧英黄子顺秦伟何思禹...
    181-191页
    查看更多>>摘要：针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器.根据"吉田优"型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于 CFD-DEM(Computational fluid dynamics,Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行 5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91％,漏播率为3.63％.验证试验结果的排种器单粒率为86.36％、漏播率为3.41％,与优化结果吻合.研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导.

    农业机械种子气力式设备杂交稻气吸式排种器CFD-DEM辅助充种

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    植物根系特征与根区土壤水分高通量监测管道机器人研制

    颜小飞王韵博宋晓波向梓薇...
    192-202页
    查看更多>>摘要：研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义.针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统.系统由管道机器人、数据基站与PVC透明管道组成,通过在土壤中埋设管道机器人系统,控制机器人搭载的微距相机与土壤水分传感器在巡航时拍摄根系图像,并获取土壤水分数据.由根系图像识别分割与提取程序对图像进行畸变校正与根系识别,获取管道方向上植株的根系面积、长度与密度等特征参数.实验室条件下进行相机拍摄效果、图像畸变校正、识别与分割误差及里程轮测距误差测试,以及土壤水分传感器标定试验.测试结果表明:1)管道机器人能够清晰地拍摄到根系图像,图像畸变校正效果较好,单个像素点长度和面积分别为44 μm和0.002 mm2,单张根系图像的拍摄范围为14.17 mm×10.60 mm;2)土壤水分传感器输出电压与土壤体积含水率之间呈现良好线性关系,决定系数R2为0.990;3)自主巡航定位准确度较高,平均相对误差为1.47％.在田间条件下进行的根系生长动态监测、根系信息提取、土壤水分监测与电池续航试验表明:1)管道机器人系统能够在田间环境下高通量地拍摄根系图像,监测根系的生长动态,并进一步提取出根系长度、面积、根面积密度等特征参数;2)根区土壤水分监测较为准确,测量结果与烘干法结果平均相对误差为2.23％;3)在系统初始满电量状态下,管道机器人系统独立运行时长不少于7 d,最大巡航监测距离约为48 m.本文研制的管道机器人系统可在田间条件下实现根系特征以及根区土壤水分的原位、高通量测量,为节水灌溉与根系生长研究提供技术支持.

    机器人土壤水分图像识别根系特征高通量

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    干红花收获机立式辊刷采摘装置设计与试验

    孙超葛云张贺曾海峰...
    203-211页
    查看更多>>摘要：针对旱地干红花人工采收时不易捏取导致采摘效率低、掉落率高等问题,该研究结合红花的物理特性和种植模式,设计了立式辊刷干红花收获机采摘装置.根据机具结构对刷丝排布方案进行理论分析,确定刷丝排布方案为螺旋式,螺旋升角为30°,旋向为右旋.对辊刷采摘干红花进行力学分析,得出使花丝脱离果球的关键作用力为法向力FN.采用Hertz弹性接触理论对FN进行分析,并建立刷丝-果球接触力学模型,揭示干红花的采摘原理,明确影响采摘质量的主要因素为刷丝材质、丝径、长度和辊刷转速,进一步对立式辊刷结构与运动参数进行分析,得出采摘装置优化参数组合为:辊刷长度300mm,辊刷直径100mm,辊刷转速360r/min,刷丝材质为聚酰胺610(PA-610),刷丝长度30mm,刷丝丝径0.3 mm.通过植株通过率试验确定立式辊刷与栅条架的间隙为12 mm.田间采摘试验表明,该装置的红花采摘率和伤果率分别为87.04％和4.19％,机具采摘效率为人工采摘效率的7.71～10.92倍.研究结果可为辊刷式干红花收获机的设计与优化提供参考.

    农业机械收获红花采摘立式辊刷螺旋式

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    装配式钢板-混凝土地下粮仓螺栓-焊缝节点受弯承载力分析

    张昊周金玲谌磊王宏恺...
    212-219页
    查看更多>>摘要：装配式钢板-混凝土组合地下粮仓具有节约土地、节能减碳、绿色环保、密闭低温等优点,但是连接节点的结构形式和力学性能仍是制约其发展及推广应用的关键难题之一.为解决节点焊缝过多、施焊难度大等问题,该研究提出一种新型装配式钢板-混凝土组合地下粮仓螺栓-焊缝竖向节点,采用螺栓代替部分焊缝,减少焊缝长度、方便构件施工.依据规范要求及实际工程情况,设计了2种不同螺栓数量(单侧三螺栓连接和单侧五螺栓连接)的螺栓-焊缝竖向节点试件,利用四点弯曲试验与有限元数值分析,研究其破坏形态和受弯承载力性能.结果表明:三螺栓试件与五螺栓试件承载力的试验值分别为1 998、2053 kN,两试件承载力基本相同;相较于五螺栓试件,三螺栓试件在破坏后具有更好的延性.在参数取值范围内,混凝土强度、内防水钢板厚度、外防水钢板厚度和内衬钢板厚度对峰值荷载回归得到的标准化系数(Beta)分别为0.993、-0.003、-0.012、0.056,表明增加混凝土强度可有效提高试件承载能力.研究成果可为装配式钢板-混凝土地下粮仓节点的设计提供科学参考和设计依据.

    地下粮仓受弯性能有限元分析参数分析螺栓-焊缝节点

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普