土壤风蚀监测系统与关键技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

土壤风蚀监测系统与关键技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 概论1

1.1 国内外研究现状3

1.1.1 土壤风蚀监测及网络监测研究现状3

1.1.2 风速传感器研究现状4

1.1.3 风速廓线仪研究现状6

1.1.4 集沙仪研究现状8

1.2 存在的主要问题13

第2章 流体与土壤风蚀20

2.1 研究流体运动的方法20

2.1.1 拉格朗日法20

2.1.2 欧拉法21

2.2 流量和平均速度23

2.3 连续性方程24

2.3.1 一维流体的连续性方程24

2.3.2 二维、三维流体的连续性方程25

2.4 相似原理26

2.4.1 相似物理现象26

2.4.2 相似定理28

2.5 气固两相流30

2.5.1 气固两相流测量的影响因素31

2.5.2 气固两相流测量方法32

2.6 土壤风蚀35

2.6.1 土壤风蚀颗粒的输送形式35

2.6.2 土壤风蚀研究的基本方法37

2.6.3 土壤颗粒起动条件与运动方程39

2.6.4 常用风蚀颗粒测速方法40

第3章 气流对冲与扩容降速46

3.1 分流对冲对气流降速的影响46

3.1.1 入口气流的流动状态及边界条件46

3.1.2 圆柱绕流现象47

3.1.3 分流对冲降速原理48

3.1.4 分流结构对绕流的影响48

3.1.5 锥形壁面结构对下行气流的回流影响49

3.2 分流对冲式风沙分离器设计50

3.2.1 进气管51

3.2.2 分离腔与回流腔51

3.2.3 楔形体51

3.2.4 排气管51

3.3 分流对冲降速的可行性51

3.3.1 数值模拟51

3.3.2 烟流试验57

3.3.3 气流降速及集沙性能试验60

3.4 风沙分离器改进模型68

3.4.1 管道内气流的能量损失理论68

3.4.2 扩容对气流降速的影响71

3.4.3 分流对冲与扩容组合降速的风沙分离器改进模型设计78

3.4.4 分流对冲与多级扩容组合降速分析89

第4章 气流降速与内流场特性98

4.1 气流降速与速度场的关系98

4.1.1 流体的流动98

4.1.2 二次流动99

4.1.3 排沙口气流速度无法降到更低的原因分析100

4.1.4 二次流对流场的影响102

4.1.5 排沙口气流降速分析104

4.2 气流降速与压力场的关系105

4.3 气流降速与湍动能场的关系107

4.3.1 湍流脉动107

4.3.2 湍动能场对气流降速的影响108

4.4 内流场试验110

4.4.1 试验条件110

4.4.2 试验方法111

4.4.3 试验结果及分析114

第5章 气固分离与内流场特性的关系127

5.1 气固两相流模型127

5.2 气固两相流场特性分析128

5.2.1 气固两相悬浮系统128

5.2.2 稠相流场特性分析129

5.2.3 稀相流场的固相运动轨迹131

5.3 气固分离的微型风洞试验136

5.3.1 试验条件136

5.3.2 试验方法137

5.3.3 试验结果及分析139

第6章 分流对冲式多通道无线集沙仪148

6.1 分流对冲与多级扩容风沙分离器设计148

6.1.1 扩散型进气管设计149

6.1.2 建立分流对冲扩容降速结构模型150

6.1.3 分离器降速作用仿真分析151

6.2 集沙单元设计152

6.3 初期集沙仪结构设计154

6.3.1 集沙仪支架结构设计154

6.3.2 集沙仪导向装置设计156

6.3.3 集沙仪外壳结构设计158

6.4 分流对冲与多级扩容组合集沙仪优化设计159

6.4.1 风沙分离器设计方案159

6.4.2 风沙分离器速度场数值模拟对比160

6.4.3 集沙单元优化设计161

6.4.4 集沙仪外壳优化设计162

6.4.5 集沙仪支架优化设计163

6.4.6 集沙仪旋转装置优化设计164

6.5 集沙仪数据采集处理系统164

6.5.1 传感器信号调理电路设计164

6.5.2 低成本无线数据采集器设计165

6.5.3 称重系统数据处理算法167

6.6 集沙仪性能测试168

6.6.1 称重传感器标定及线性度测试168

6.6.2 传感器的精度及稳定性测试171

6.6.3 分离器降速效果测试172

6.6.4 集沙仪等动力性试验173

6.6.5 集沙仪集沙效率试验175

第7章 热敏式多通道风速廓线仪181

7.1 热敏式低功耗风速传感器181

7.1.1 热敏式风速传感器测量原理181

7.1.2 传感器敏感元件选择183

7.1.3 传感器探头设计184

7.1.4 电路设计原理185

7.1.5 硬件温度补偿分析187

7.1.6 传感器电路分析189

7.1.7 输出电压与风速的函数关系191

7.1.8 传感器输入输出特性192

7.1.9 传感器性能参数实验分析193

7.1.10 风速传感器标定196

7.2 热敏式风速廓线仪研制198

7.2.1 风速廓线仪整体结构199

7.2.2 风速廓线仪外壳Gambit建模200

7.2.3 风速廓线仪外壳Fluent仿真201

7.2.4 风速廓线仪自动旋转机构设计208

7.3 风速廓线仪数据采集处理系统210

7.3.1 低成本无线数据采集器设计210

7.3.2 数据同步采集处理算法212

7.4 风速廓线仪性能测试212

7.4.1 风速传感器温度补偿测试212

7.4.2 风速廓线仪标定214

7.4.3 风速廓线仪野外试验验证216

第8章 土壤风蚀监测系统的构建223

8.1 风蚀监测系统的组成及工作原理223

8.2 风蚀监测系统的特点、网络拓扑结构和全覆盖策略225

8.3 低功耗无线数据采集节点设计227

8.3.1 无线传输模块及数据处理单元227

8.3.2 低成本数据采集节点设计228

8.3.3 独立数据处理机制231

8.3.4 应用层低功耗数据访问策略232

8.4 无线数据通信机制235

8.5 自组网通信协议238

8.5.1 自组网通信基础238

8.5.2 自组网指令系统238

8.5.3 自组网协议的实现240

8.6 GPRS数据通信链路构建242

8.6.1 GPRS无线网络结构242

8.6.2 参数配置及实验测试243

第9章 土壤风蚀监测系统数据处理软件设计248

9.1 软件结构设计248

9.2 服务器数据访问软件248

9.3 客户端数据处理软件设计251

9.3.1 软件人机交互界面设计251

9.3.2 软件程序设计253

第10章 土壤风蚀监测系统性能验证260

10.1 无线传输性能测试260

10.1.1 无线传输距离测试260

10.1.2 采集节点续航能力测试262

10.2 风蚀监测系统测试263

10.2.1 局域网组网采集测试263

10.2.2 互联网组网采集测试264

10.3 野外实验及数据分析265

10.3.1 试验区域概况及实验方法265

10.3.2 不同植被覆盖度的草原地表测试266

10.3.3 不同工程尺度的带状保护地表测试268

10.3.4 传统秋翻耕农田地表综合测试271

附录275

附录1 无线风速廓线仪程序设计275

附录2 多通道无线集沙仪程序设计301