農(nóng)業(yè)的工程概論

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案《農(nóng)業(yè)工程概論》電子教案教材：《農(nóng)業(yè)工程概論》，張 偉主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997年，第一版。主要參考書(shū)：1、《農(nóng)業(yè)物料學(xué)》，周祖鍔主編，農(nóng)業(yè)出版社， 1994年；2、《農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程》，崔引安主編，農(nóng)業(yè)出版社， 1994年；3、《農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與貯藏》，沈再春主編，農(nóng)業(yè)出版社， 1995年；4、《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程》，朱永達(dá)主編，農(nóng)業(yè)出版社， 1993年。緒論第一章 農(nóng)業(yè)物料的工程性質(zhì)第二章 農(nóng)業(yè)機(jī)械化第三章 農(nóng)業(yè)電氣化及農(nóng)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)第四章 農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程第五章 農(nóng)業(yè)水土控制第六章 農(nóng)產(chǎn)品加工工程第七章 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)村能源精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第八章 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程《農(nóng)業(yè)工程概論》電子教案第一章 農(nóng)業(yè)物料的工程性質(zhì)§1研究的意義農(nóng)業(yè)物料——一般指：動(dòng)植物產(chǎn)品、 加工成品、半成品、以及與農(nóng)業(yè)作業(yè)有關(guān)的土壤、肥料、農(nóng)藥等。（即：產(chǎn)品和作業(yè)對(duì)象）意義：有利于正確的設(shè)計(jì)工藝與設(shè)備；質(zhì)量的評(píng)估?！?農(nóng)業(yè)物料的形態(tài)特征能夠描述物料實(shí)體的形態(tài)能夠反映相互之間的差異一、尺寸和形狀 尺寸和形狀（一）圓形和球形mrii 1圓度 mR 式中：圓度表示與理想圓的接近程度； r指各棱角的曲率半徑；R值最大內(nèi)接圓的半徑。（ P6圖1-1）di對(duì)于類(lèi)球體：球度=dc 式中：di指類(lèi)球體的最大投影面積圖形的最大內(nèi)切圓直徑 dc指類(lèi)球體的最大投影面積圖形的最小外接圓直徑精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1/3abc1/36(abc)1/3橢球體積a3幾何平均直徑外接球體積最大直徑對(duì)于橢球：球度==6=a=（二）尺寸的表示單一粒徑的計(jì)算，(如表1 1P7)群體平均直徑的計(jì)算， 需先測(cè)定單一粒，（1）粒徑（非類(lèi)球物料） 然后計(jì)算平均值，(如表1 2P8)測(cè)定計(jì)算平均粒徑的簡(jiǎn)易方法：粗顆粒的平均粒徑（可以一粒一粒的分揀）ds6MsnMsn為總質(zhì)量，s為密度3sn為顆粒個(gè)數(shù)，一般200n按表1-2的算法會(huì)存在d3<d2<d1<d7<d4<d5<d6的不同結(jié)果ds1mXi粉狀物的平均粒徑（取為50~100g試樣）i1di（調(diào)和平均粒徑）mds (xi di)或用算術(shù)平均粒徑i1相鄰篩子之間物粒的名義直徑did'id'i1（d'id'i1）Xi為d’i下方，d’i+1上方的物料占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。（權(quán)重）應(yīng)根據(jù)測(cè)定的目的選用，如精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案尺寸比較時(shí)，用 d1 算術(shù)平均徑氣力輸送時(shí)，用 d6 質(zhì)量平均徑評(píng)定分級(jí)裝置時(shí)，用 d50 中徑（粒徑總積分布達(dá) 50%所對(duì)應(yīng)的粒徑）卡尺、輪廓放大儀等量 具，然后分級(jí)統(tǒng)計(jì)，圖 1 2或利用不同的孔徑的套篩 ，按過(guò)篩情況分組2）單項(xiàng)尺寸的測(cè)定，用（三）尺寸分布可代表一批物料粒徑的平均尺寸二、密度質(zhì)量ft實(shí)際體積Vs（一）真實(shí)密度（truedensity）：（成分、水含量等）稱(chēng)重法（大物體）浮力法（小物體）比重瓶法（粉末物料）測(cè)量方法主要有精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（二）容積密度（bulkdensity）與孔隙率（度）：ams/Vt（物料總質(zhì)量與視在體積或稱(chēng)虛表容積之比）(1 a) 100% Vv 100%孔隙度（率） t Vt孔隙所占體積與整個(gè)物料所占體積之比（孔隙比——孔隙體積與物料固體物vv1avvvvvt孔隙度et(t1)vavvvsvsaaa質(zhì)體積之比）vttt三、農(nóng)業(yè)物料形態(tài)特征在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用（一）品質(zhì)評(píng)定：1．谷物成熟程度（與尺寸有關(guān)）、雜質(zhì)含量、均勻度等與 a有關(guān)；土壤緊實(shí)程度2．牛奶放置時(shí)間長(zhǎng)， t變大。（二）確定物料清選和分級(jí)工藝根據(jù)①球度的大小影響滾動(dòng)性②尺寸形狀的差異影響選擇分選方法的設(shè)備由尺寸的分布規(guī)律，確定分選的可能性及篩孔的大小等（1） 分選可能性（分離程度）和孔型 （圖1-4 不同的物料的尺寸—頻率分布曲線(xiàn)）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（2） 篩孔（窩眼）大小的選擇：根據(jù)分選的目的和要求確定（圖 1-5）（三）設(shè)計(jì)計(jì)量裝置或容器——根據(jù)容積密度§3．農(nóng)業(yè)物料的機(jī)械特性一、應(yīng)力、應(yīng)變與破壞有助于選擇加工方法

a（一） 應(yīng)力與應(yīng)變：△農(nóng)業(yè)物料的流變特性是研究物料在外力作用下產(chǎn)生的變形和流動(dòng)， 以及載荷作用的時(shí)效。※變形——彈性變形；流動(dòng)：

粘性流動(dòng)塑性流動(dòng)流變特性用應(yīng)力、應(yīng)變和時(shí)間三個(gè)參數(shù)表示?！?應(yīng)力松弛——指物料突然地變形到給定值并保持不變時(shí)，應(yīng)力隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系。（與蠕變對(duì)應(yīng)）東農(nóng)303馬鈴薯的應(yīng)力松弛模量方程（ P11.圖1-7）彈性模量：E(t)1.781.69e0.036t0.178e1.2t精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案多相性非均質(zhì)性※農(nóng)業(yè)物料的應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系，因農(nóng)業(yè)物料通常具有水分等特點(diǎn)，而變得非常復(fù)雜（P12.圖1-8）。（二）農(nóng)業(yè)物料的破壞（1） 破壞的原因① 機(jī)械力：擠壓、切斷、碰撞、顛簸等。※ 谷粒的損傷與受力大小和水分高低密切相關(guān)（P12.圖1-9）② 其他應(yīng)力（物理化學(xué)的作用）： 熱應(yīng)力（烘干與冷卻過(guò)程）；乙醇促使蘋(píng)果邊熟腐爛；濕應(yīng)力（西瓜番茄水分過(guò)大的裂口）。③ 物料自身的生化作用——呼吸代謝作用——在溫度濕度較高條件下（受傷后速度變快），導(dǎo)致生命縮短而壞死（呼吸加快，營(yíng)養(yǎng)消耗加快）。甘薯受傷后呼吸量加大（P13.圖1-10）2）破壞的類(lèi)型：切斷（正切、斜切、歪切、滑切）粉碎（擊磨——玉米；壓磨——小麥、大蒜）去殼（克剝——核桃；熱脹應(yīng)力——松籽、板栗；撞擊——葵花籽）碎土（彎曲——犁地）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案改善運(yùn)輸裝置和包裝 ——防振動(dòng)撞擊3）有害性破壞的防止降溫降濕充氮——提高貯藏質(zhì)量二、流體動(dòng)力學(xué)特性（※流體——以空氣、水（形變介質(zhì)）為載運(yùn)體）與物料的輸送、裝卸、分離等作業(yè)有關(guān)系升力（浮力）形面阻力（壓差阻力）阻力摩擦阻力（一） 流體對(duì)農(nóng)業(yè)物料的作用力（1） 阻力與阻力系數(shù)P1CAV2根據(jù)因次（量綱）分析，流體的總阻力2為阻力系數(shù)（一般由試驗(yàn)確定）A為物體垂直于V平面內(nèi)的投影面積 ㎡ρ為流體密度g/cm3V為流體和物體的相對(duì)速度 m/sa a,k為系數(shù)C阻力系數(shù) Rek Re為雷諾數(shù)d物體的特征尺寸V流體和物體的相對(duì)速度Vd流體密度Re流體的粘度（動(dòng)粘滯系數(shù)）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※ 動(dòng)力粘度的定義（P21）——單位面積、單位速度梯度時(shí)所受到的剪力。FdvA※ dh 1Pa·S（帕·秒）=10P（泊：達(dá)因·S/cm2；克/cm·S）=1000CP(厘泊；毫帕·秒)a層流區(qū)小域，形面阻力0b形面阻力和摩擦阻力均不可忽略C=f(Re)的關(guān)系復(fù)雜，一般為3~4個(gè)區(qū)域c紊流壓，摩擦阻力0（2） 物料在流體（形變介質(zhì)）中的臨界速度（即重力—浮力 =阻力時(shí)的相對(duì)速度V0））Ws s s① 球狀物體 重力—浮力：

gP1CAV02時(shí)2V02s(s)gCA球體的體積和投影面積分別為πd3/6和πd2/4，一般情況下，C≈0.44V0d(s)g1.155C則② 非球狀物體 ※實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)Re<50,一般不規(guī)則形狀的物體的阻力系數(shù)C與球體的阻力系數(shù) C相差很?。ㄒ?jiàn)P14.圖1-12）。∵當(dāng)達(dá)到臨界速度時(shí)，不規(guī)則物體和當(dāng)量球體所受的重力和浮力相等，故二者的阻力也相等。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案∴工程中，先求當(dāng)量球體（質(zhì)量和密度相同的球體）的臨界速度，然后加以修正——求不規(guī)則物體的臨界速度。即：Ps1CsAsV02s1CAV02（當(dāng)量球體）22V02sCAV02V02CsAsCsAsV0s

CAV0 V0CsAs KCAKψ——球形折合系數(shù)（形狀修正系數(shù)）， P15.表1-3 給出了一般谷粒的 Kψ值。③ 有限空間對(duì)臨界速度的影響例如：物料在管道中，使流體的通過(guò)面積減小、周邊流速增高、產(chǎn)生局部阻力（靜壓差變大），導(dǎo)致臨界速度減小。2V0dsV01D據(jù)烏斯呂斯基試驗(yàn)（鋼球）得出經(jīng)驗(yàn)公式：為管道直徑，ds為物體直徑，V0為無(wú)限空間時(shí)的臨界速度。④群體物料（濃度）對(duì)臨界速度的影響精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案相互摩擦和碰撞，激起紊流，改變了混合（液）體的密度等，將導(dǎo)致臨界速Vn(1 mo)度減?。ㄊ且粋€(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題），錢(qián)寧對(duì)均勻沙粒所做實(shí)驗(yàn)表明：V0單粒V0為單粒的臨界速度，m0為沙粒的體積濃度（實(shí)驗(yàn)值為 5~25%），β值見(jiàn)P15表1-4?！?此公式適用于非粘性粗粒泥沙（二） 物料流體動(dòng)力學(xué)特性在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用（1） 清選分離中的應(yīng)用氣流分選 P16，圖1-14、15、16、17垂直輸送（2） 物料輸送中的應(yīng)用三、流變特性

水平輸送傾斜輸送（一） 流變特性的某些特點(diǎn)：用應(yīng)力、應(yīng)變、時(shí)間三個(gè)參數(shù)描述；具有應(yīng)力松弛或蠕動(dòng)（的表現(xiàn)）（二） 流變模型、基本元件①?gòu)椥栽◤椈桑┚饰臋n實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案E 或 G （卷簧的剪切公式）②塑性元件（滑桿）只要有變形，就有：P≥F (即拉力大于等于最大摩擦力 )③粘性元件（牛頓液體阻尼器）?（即應(yīng)力等于動(dòng)力粘度乘以應(yīng)變速率）、粘彈性物料的流變模型①麥克斯韋爾模型（Maxwell 實(shí)質(zhì)是流體模型）※應(yīng)力相等，應(yīng)變相加。（P19.圖1-21）②開(kāi)爾文模型（Kelvin 實(shí)質(zhì)是固體模型，如紡織、塑料繩等）※應(yīng)變相等，應(yīng)力相加。彈簧的運(yùn)動(dòng)是非線(xiàn)性的（延遲彈性變形）。（ P19.圖1-22、23）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（P19.圖1-21） （P19.圖1-22、23）③其他模型a廣義麥克斯韋爾模型：多個(gè)麥克斯韋爾單體 并聯(lián)，主要描述復(fù)雜的應(yīng)力松弛現(xiàn)象b廣義開(kāi)爾文模型：多個(gè)開(kāi)爾文單體 串聯(lián)，主要描述具有一個(gè)以上松弛（或延遲）時(shí)間的物料。c伯格斯模型（Burgers）：在外力作用下，同時(shí)呈現(xiàn)出瞬時(shí)彈性變形、延遲彈性變形和粘性流動(dòng)的性質(zhì)。是用來(lái)預(yù)測(cè)物料蠕變特性最著名的流變模型之一。賓漢模型：由粘性和塑性元件并聯(lián)，有時(shí)共同串聯(lián)一個(gè)彈性元件。※ 用表描述外力超過(guò)屈服應(yīng)力時(shí)，物料才開(kāi)始流動(dòng)的現(xiàn)象。如：粘泥、果醬、油漆等。伯格斯模型賓漢模型（三） 流變特性的應(yīng)用1）調(diào)節(jié)和利用物料的表觀(guān)粘度（指非牛頓液體在不同剪切速率或剪切應(yīng)力下動(dòng)力粘度）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※ 倚時(shí)性非牛頓液體具有觸稠性（如肉丸）和觸稀性的特點(diǎn)。在某一剪切應(yīng)力τi作用下，非牛頓液體的粘度為：iitgi?i2）物料品質(zhì)檢驗(yàn)：純蜂蜜和假蜂蜜的粘度不同；牛奶的粘度與脂肪含量成正比。（3） 利用粘彈性物體拉伸后回縮的特性進(jìn)行?？谠O(shè)計(jì)（ P20.圖1-24）P20.圖1-24）四、摩擦特性（一）固體物料的摩擦：庫(kù)侖定律：摩擦力FfP（1） 正壓力的影響：影響凹凸不平的平面上凸峰的變形——→ F的變化。（2） 速度的影響：①物料變形；②磨掉芒毛→ F↑↓；③產(chǎn)生靜電等。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（3） 水分的影響：含水物料與鋼板（一般為不易吸水材料）等接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粘附力μ，則F fP.（4） 其他影響：滑動(dòng)摩擦角、物料的方向性、塵埃等影響。（二） 流動(dòng)物料的摩擦：指流體與非流體以及各流體層之間的剪切應(yīng)力?！?某些流體的粘度值見(jiàn)表 1-6（三） 散粒物料的摩擦休止角r內(nèi)摩擦角，r越大，散落性就越小，內(nèi)摩擦角就越大。（※內(nèi)摩擦角——反映散粒物料間摩擦特性和抗剪強(qiáng)度的參數(shù)）（四） 摩擦特性的應(yīng)用1）改變物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，剎車(chē)片、千斤頂、地輪（減少打滑）、禾稈夾持等。2）合理設(shè)計(jì)料倉(cāng)。3）評(píng)定物料質(zhì)量：休止角§4農(nóng)業(yè)物料的熱特性精彩文檔一、 熱量的傳輸過(guò)程

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案?jìng)鲗?dǎo)—物料的接觸，分子之間對(duì)流—攜帶熱能的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò) 程中吸收/釋放的過(guò)程輻射—因溫度差而產(chǎn)生電磁波 的輻射二、 農(nóng)業(yè)物料的具體熱特性（一）比熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高或降低 1度（K）所吸收或放出的熱量C

Q。依據(jù)加熱過(guò)程有

定壓比熱（農(nóng)業(yè)物料中常用）定容比熱∵含水量的波動(dòng)及影響，計(jì)算方法：C (Cw Cd)M Cd Cd(1 M) CwM果蔬的比熱計(jì)算： C 3.13 (W 70) 0.0375※ 隨溫度的升高，C略有增大。（二）導(dǎo)熱系數(shù)（導(dǎo)熱率，λ）：?jiǎn)挝幻娣e、單位時(shí)間、單位溫度梯度傳導(dǎo)的熱量（W/m·K），kJ Wm2sdT mK表示導(dǎo)熱的能力。 dx※物料的密度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)有影響，固體 >液體>氣體；水的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.06W/m·K。果蔬的導(dǎo)熱系數(shù)：Mw(1M)d精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案肉類(lèi)：λ=0.0798+0.00517M （※當(dāng)溫度為0～60℃，含水率60～80%時(shí)）（三） 導(dǎo)溫系數(shù)（熱擴(kuò)散系數(shù)，α）：反映導(dǎo)熱過(guò)程中物料導(dǎo)熱能力和儲(chǔ)熱能力間的關(guān)系，是衡量物料受熱后溫度傳導(dǎo)能力的重要參數(shù)。dQQKm3CdAdTC2/sdxmsKQm（單位：m2/s）三、 農(nóng)業(yè)物料熱特性的應(yīng)用（一） 設(shè)計(jì)烘干和冷卻工藝參數(shù)和規(guī)范供熱和升溫與比熱有關(guān)物料層的厚度和加熱均勻度與導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)熱特性跟溫度和水分的關(guān)系等（二） 品質(zhì)檢驗(yàn)：如牛奶比熱 C=0.93若偏離過(guò)大即為摻假或變質(zhì)?！?農(nóng)業(yè)物料的電磁輻射特性不同的物料對(duì)不同波有不同的反射、折射、繞射（衍射）、散射和吸收作用，能引起內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)的變化。一、農(nóng)業(yè)物料的可見(jiàn)光特性 （約為0.4～0.77μm）（一） 反射特性：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案RIR100%I0光反射率I0和IR分別表示射向物料總輻射強(qiáng)度和反射回的輻射強(qiáng)度（即單位面積上的光通量，W/m2）?！?不同物料或同物料的不同發(fā)育階段其 R不相同。（P27.圖1-31）※ 為了消除物料外形、光源的強(qiáng)弱所產(chǎn)生的誤差，通常采用兩種波長(zhǎng)的光測(cè)其反射率差△R或反射率比R1/R2作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。（二）光透射特性透射率：T=IT/I0×100%A log(1)※ 實(shí)際應(yīng)用中，常采用吸光度 T ，能夠同時(shí)反映物料的外表特征和內(nèi)部密度等。（三）延遲發(fā)光特性物料經(jīng)過(guò)照射，使葉綠素分子離子化，產(chǎn)生自由電子，使最低能級(jí)的葉綠素放出延遲光，然后逐漸衰減（ P27.圖1-32）。二、農(nóng)業(yè)物料的其它光輻射特性 （紅外光：0.77～1000μm；紫外光：0.04～0.39 μm）紅外線(xiàn)輻射有顯著的熱效應(yīng)和較強(qiáng)的穿透力。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案紅外輻射特性（R、T、A等）與物料的厚度、結(jié)構(gòu)、密度、水分以及照射條件有關(guān)。用近紅外光譜分析法，可以快速、準(zhǔn)確測(cè)定物料的品質(zhì)和成分；遠(yuǎn)紅外探測(cè)器，可探測(cè)森林火災(zāi)、作物長(zhǎng)勢(shì)和預(yù)報(bào)病蟲(chóng)害等。紫外線(xiàn)輻射（0.04～0.39μm），有激發(fā)光現(xiàn)象（不同物質(zhì)發(fā)出不同顏色的熒光），用于分揀、鑒定純度等?！?生物受適當(dāng)強(qiáng)度的紫外光照射， 可促進(jìn)維生素D的轉(zhuǎn)化，有利于健康；過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)能消毒殺菌，但有害于健康。三、農(nóng)業(yè)物料的其它電磁輻射特性（一）微波（0.1～0.01 μm）輻射特性(R、T、A等)比短波顯著。1、原理：※通過(guò)極性水分子振蕩，導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂和細(xì)胞間的氫鍵松弛破壞而難以存活；但有時(shí)可能激活細(xì)胞，增加種子發(fā)芽率等。加熱：?jiǎn)挝晃锪舷墓β蔖 2f tg E2殺死有害微生物、用途（二）X射線(xiàn)和放射性輻射波1、原理：穿透力強(qiáng)，使水和其它物質(zhì)電離，從而影響新陳代謝——精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2、用途：①推遲果菜完熟期；②推遲蘑菇破膜開(kāi)傘；③誘變育種；④殺菌保鮮（大蒜）。四、電磁輻射的應(yīng)用——（見(jiàn) P29.表1-10）§6農(nóng)業(yè)物料的電特性和磁特性一、生物電雄性：15-20mV受精蛋兩端電位差 雌性：3 7mV植株受傷部分和完整部分間存在電位差，且傷勢(shì)嚴(yán)重，則電位升高。二、介電特性※介電常數(shù)：ε=D/E(D——電通量密度； E——電場(chǎng)強(qiáng)度)'相對(duì)介電常數(shù) r=ε/ε0=C/C0 (ε0和C0為真空介電常數(shù)和電容。表示提高電容量的能力)介質(zhì)損耗角正切：tgδ= r"/ r'=IR/Ic(表示物料在交流電場(chǎng)中吸收電能轉(zhuǎn)化為熱能的能力)加熱物料用途測(cè)含水率圖1-34）（見(jiàn)P31.精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（見(jiàn)P31.圖1-34）※充滿(mǎn)理想電解質(zhì)的電容器沒(méi)有能量消耗，其電流 Ic超前電壓V為900。由于有了損耗，使電流 I與電壓V的相位角減小，損耗角δ增加。（通常）在任何給定頻率下，電介質(zhì)可用理想電容和電阻 R組成的并聯(lián)電路表示（見(jiàn)上圖）?？傠娏鱅與外加電壓V之間的角度θ稱(chēng)為相位角，cosθ稱(chēng)為功率系數(shù)，在δ很小時(shí)，tgδ≈cosθ。三、電阻率（Ω·m）lRlogawb（水分傳感器已知A實(shí)驗(yàn)得出，吸濕性物料有：原理）a、b為物料特性常數(shù)=f(品種、密度、溫度等)西瓜電阻率與含糖量的關(guān)系，P31.圖1-35四、磁特性※ 用磁化水灌溉，可以增強(qiáng)根系的吸水性、有利于葉莖的生長(zhǎng)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案磁化的主要表現(xiàn)（作用）：①作物增產(chǎn)。例如，在播前 6～12天，將小麥種子在 30～60mT（毫特斯拉）磁感應(yīng)強(qiáng)度下進(jìn)行處理 數(shù)秒，能夠提高凈光合速率。②減少耕翻作業(yè)的能耗。在犁鏵處安裝強(qiáng)磁性源，可以使阻力↓ 11.3%；阻力波動(dòng)?。ú▌?dòng)系數(shù)由 6.95%↓到1.99%）。③增強(qiáng)土粒凝聚性?！?土壤磁化率與有機(jī)質(zhì)的關(guān)系：X=28.6+14.6O m(%) ，相關(guān)系數(shù)r=0.902；※ 磁化率=磁化強(qiáng)度/磁感應(yīng)強(qiáng)度， 磁感應(yīng)強(qiáng)度——磁性物質(zhì)中單位體積的磁矩。五、農(nóng)業(yè)物料電特性在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用1（一）含水率測(cè)定利用電特性（電導(dǎo)率、電阻率、等）與含水量的關(guān)系。（二）物料干燥 利用介電損耗原理?！?采用高頻（1～150MHz）或超高頻(微波)（915～2450MHz）加熱更加優(yōu)越，如：含水量 17%的蘑菇經(jīng)微波處理 5分鐘，水分便可降到 5%一下，而在一般烘房?jī)?nèi)則需 6～8小時(shí)。（三）質(zhì)量評(píng)定精彩文檔測(cè)：

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案電位差——碰傷電導(dǎo)率——含水量主頻——※ 主頻——用敲擊激勵(lì)蘋(píng)果的方法，獲得響應(yīng)頻率幅值最大的頻率，稱(chēng)為響應(yīng)主頻率。用來(lái)檢測(cè)果品堅(jiān)實(shí)度、判斷貯藏時(shí)間等。（四）種子處理提高發(fā)芽率——微波種子清選——紫外線(xiàn)用于：§7農(nóng)業(yè)土壤的工程性質(zhì)※《周禮》中指出：“萬(wàn)物自生焉則曰土，以人所耕而樹(shù)藝焉則曰壤”。古書(shū)《說(shuō)文解字》對(duì)土的定義：“土者，地之吐生物者也”。并進(jìn)一步解釋?zhuān)骸啊蟮刂希刂小?。即土壤位于巖石之上，地面以下的大地表層； “∣”是“物出之形”，表示土壤能夠生長(zhǎng)植物。兩者合起來(lái)就是“土”。本節(jié)主要內(nèi)容：土/壤的形成；土壤的組成；土壤的性質(zhì)；土壤鹽堿化及其危害。一、自然土與農(nóng)業(yè)土壤的形成（一）自然土的形成：巖石——母質(zhì)——微生物——植物五大自然成土因素：母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案枯枝敗葉層帶酸型的淋溶層自然土（5層）（二）農(nóng)業(yè)土壤的形成

沉積層母質(zhì)層巖石層耕作層（15-20cm）犁底層（5-10cm）心土層（保持自然土的狀態(tài)）土壤（4層） 底土層（自然風(fēng)化的碎 屑或母質(zhì)）二、土壤孔隙度、土壤水和空氣孔隙占30（其中非水即氣）60%1.8g/cm3容積密度砂質(zhì)土壤1.2粘質(zhì)土壤1.01.5g/cm3土壤為三相體（見(jiàn)下圖）50%

45%5%土粒45% 有機(jī)質(zhì)5% 孔隙50%（一）土壤孔隙度土壤孔隙

非活性孔隙毛管孔隙非毛管孔隙

m100m100m精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※土壤要求：總孔隙度為 30-60%，非毛管孔隙>10%；毛管孔隙（含非活性孔隙）∶非毛管孔隙=2～4∶1。Vv(1a)100%土壤孔隙度=Vtt土壤孔隙比：vv1avvvvvt孔隙度et(t1)vavvvsvsaaavttt（二）土壤水：①氣態(tài)水——孔隙中的水汽；②吸濕水——土壤顆粒表面由空氣中吸取的水分子（約20個(gè)水分子厚，密度為1.2～2.4，冰點(diǎn)為－78℃）③薄膜水——包容在吸濕水外面的水膜，最大含量為吸濕水的2～4倍。外層膜狀水可以被作物利用，但移動(dòng)緩慢。④ 毛管水——⑤ 重力水——（三）土壤空氣：相對(duì)濕度大，氧氣少，CO2多（是空氣中的 5～120倍）。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※ 土壤空氣增多，微生物活動(dòng)旺盛（尤其溫度較高時(shí)），有利于有機(jī)質(zhì)分解。三、土壤含水率和土壤狀態(tài)見(jiàn)P34.表1-12；P35.圖1-38。含水量：由小——→大狀態(tài)： 固體——→塑體——→流體力學(xué)特性：小——→大——→小四、土壤的強(qiáng)度與破壞△土壤強(qiáng)度——不引起屈服應(yīng)變和破壞的最大應(yīng)力。外力——拉、壓、剪、穿透等破壞——斷裂、壓縮、塑流等※土壤強(qiáng)度是變化的，不是定值?！撷儋|(zhì)地、含水量的不同；②由于孔隙的存在，難以準(zhǔn)確地衡量有效截面積。（一）抗剪強(qiáng)度（S）據(jù)摩爾——庫(kù)倫經(jīng)驗(yàn)公式：S=C+σtgψ(類(lèi)似于物料摩擦力公式：F=μ+fP)式中：C——粘結(jié)力；σ——正應(yīng)力；ψ——內(nèi)摩擦角；μ——粘附力。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案P35.圖1-40，描述剪切應(yīng)力（S）與剪切應(yīng)變的關(guān)系（二）承壓強(qiáng)度（支承能力）基本公式：P=K（Zn） 式中：P——載荷壓強(qiáng)；Z——下陷深度；n——與土壤性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)； K——考慮到 K與承載面積有關(guān)，故分為兩部分：KCK K，其中，Kc——內(nèi)聚變形模量，與面積有關(guān)；Kψ——摩擦變形模量，與面積無(wú)關(guān)；b——矩形支承面的短邊或圓形半徑?！鳌寥老滤芟蕖_(kāi)始表現(xiàn)可塑性時(shí)的含水量。 （犁地的含水量應(yīng)在下塑限以下）土壤上塑限——失去可塑性，開(kāi)始流動(dòng)時(shí)的含水量?！鶅烧咧g的含水量范圍稱(chēng)為可塑性范圍，兩者之差稱(chēng)為塑性值。塑性值大的土壤，可塑性強(qiáng)。五、土壤結(jié)持度—— 在不同水分下，土粒在外力作用下的難移動(dòng)度。土壤結(jié)持度與含水量有關(guān)，∵水分影響土粒的粘結(jié)力和粘附力（ P37.圖1-43）?！寥赖臓顟B(tài)從 干燥——泥漿；其結(jié)持性依次為：堅(jiān)固、酥軟、可塑、粘韌、濃漿、薄漿。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※通常為了減小機(jī)具的摩擦阻力（摩擦阻力約占總阻力的 50%，而當(dāng)作業(yè)速度達(dá)到14.5km/h 時(shí)，只占8%），常采取以下措施：① 增加刃口的銳度；② 涂聚四氟乙烯和尿素樹(shù)脂等；③ 電滲法：施以直流電場(chǎng)，使陰陽(yáng)離子向不同方向遷移；④ 在酥軟結(jié)持狀態(tài)下作業(yè)。（另外，還有磁化犁、仿生犁等）六、土壤壓實(shí)eVvCAlgPVt基本公式：式中：A——壓縮系數(shù)；P——壓力；C——P0=1時(shí)的孔隙比，即單位壓力下的e0。P37.圖1-44，表示干、濕土的P-e變化趨勢(shì)。△圖1-45，表示含水量對(duì)壓實(shí)程度的影響， 在壓力一定的情況下，一般當(dāng)含水量為飽和含水量的 80～85%時(shí)，最易壓實(shí)?！鲏簩?shí)的后果：①透水、透氣性↓，蒸發(fā)↑；②有機(jī)質(zhì)分解慢，對(duì)作物供氮不足；③耕作阻力↑，質(zhì)量↓；④影響產(chǎn)量。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案減少壓實(shí)的措施：①?gòu)?fù)式作業(yè)；②免耕、少耕；③降低接地壓力；④定期深松；⑤施有機(jī)肥；??七、土壤的熱特性C、λ、α各參數(shù)的物理意義與§1.4是一致的。但由于土壤中水分和空氣比一般物料多，∴熱特性波動(dòng)很大。水分對(duì)土壤熱容量的影響見(jiàn) P38.表1-13，當(dāng)水分低時(shí)：C：砂土>壤土>粘土>泥炭；當(dāng)水分高是：C：泥炭>粘土>壤土>砂土?！咚脫Q了空氣，而水的熱容量大約是固相的 3～5倍，是空氣的3000倍。水分對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的影響見(jiàn) P39.圖1-46，λ、α：砂土>壤土>粘土>泥炭。∵水導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的26倍，是固相的1/3～1/4，通常土壤導(dǎo)熱系數(shù)主要受含水量和松緊程度的影響，其影響程度大于容積密度。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※公式Cv和C是一致的，∵C乘以ρ即為單位容積的比熱?！P(guān)系式 Cv的作用是：通過(guò)測(cè)定α（簡(jiǎn)單），可以研究導(dǎo)熱方面的變化?！鶎?shí)踐證明，常見(jiàn)作物種子發(fā)芽的最佳土溫平均 >25℃。較高的土溫有利于豐產(chǎn)。晝夜溫差大，有利于根系發(fā)育、作物成長(zhǎng)以及土壤與大氣中的氣水交換。因此，耕作（施肥、中耕）使土壤疏松，可以使—— Cv↓、λ↓、日照后升溫快。八、土壤的鹽化和堿化（一）鹽堿土分類(lèi)① 鹽化土——表層的中性鹽含量 >0.2%，對(duì)作物有危害；② 鹽土——表層的氯化鹽 >0.6%或硫酸鹽>2%，危害極大；③ 堿化土——表層含有堿性鹽， PH≥8.5，堿化度（在水中的含量）>5%；④ 堿土——表層含有堿性鹽， PH≥8.5，堿化度>20%（二）鹽堿土成因1、自然因素——①含鹽高的母質(zhì)，由于水的蒸發(fā)，在隨雨流到低洼處；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案②耐鹽力強(qiáng)的植物吸水時(shí)吸收了鹽分，干枯時(shí)留在地表。2、人為因素——灌溉不當(dāng)、高位水庫(kù)（使地下水位抬高）、水旱間隔種植等，造成次生鹽漬化?！叵滤慌R界高度，一般認(rèn)為：毛管深度 +根系主要部分的分布深度。（三）鹽堿土對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害△ ①生理干旱——含鹽水的濃度大，植物吸水難甚至“反滲”而凋萎；②鹽分毒性——腐蝕幼芽或使葉子干枯；③營(yíng)養(yǎng)失調(diào)——影響植物對(duì)某些營(yíng)養(yǎng)元素的吸收或生成難溶解的化合物；④惡化土壤理化性質(zhì)——破壞團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，干時(shí)板結(jié)，濕時(shí)粘重，透氣性差。造成植物出芽難、微生物活動(dòng)困難。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、農(nóng)業(yè)物料的機(jī)械特性；、農(nóng)業(yè)物料特性在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。思考題：1、農(nóng)業(yè)物料的基本特性；2、含水量對(duì)農(nóng)業(yè)物料特性的影響。第二章 農(nóng)業(yè)機(jī)械化§1農(nóng)業(yè)機(jī)械化在發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步中的作用精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案△農(nóng)業(yè)機(jī)械化——用機(jī)器逐步代替人畜力進(jìn)行農(nóng)業(yè)的技術(shù)改造和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程?！r(nóng)業(yè)機(jī)械化在發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用——替代、強(qiáng)化。勞動(dòng)強(qiáng)度的評(píng)價(jià)：EwEs能量代謝率（EnergyMetobolicRate）：EMR=Eb×100%式中：Ew——?jiǎng)趧?dòng)時(shí)消耗的能量（ kJ/min）；ES——準(zhǔn)備工作時(shí)消耗的能量（kJ/min）；Eb——基本代謝量。P41.表2-1，給出體力勞動(dòng)的分級(jí)※人的工作能力約為 0.75kw。§2實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件一、有較發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)；二、 有一定的資金；三、 有勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移的出路；四、 有所需的能源；五、 有適用的農(nóng)機(jī)化技術(shù)；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案六、 有較好的道路、水利等基礎(chǔ)設(shè)施（條件）；七、 有一定的生產(chǎn)規(guī)模?！?機(jī)械化作業(yè)項(xiàng)目及機(jī)具的基本類(lèi)型移動(dòng)式作業(yè)固定式作業(yè)作業(yè)類(lèi)型牽引式機(jī)組懸掛式機(jī)組自走式機(jī)組固定作業(yè)機(jī)組機(jī)組類(lèi)型一、農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械拖拉機(jī)，固定式內(nèi)燃機(jī)，電動(dòng)機(jī)，農(nóng)用汽車(chē)，農(nóng)用飛機(jī)，風(fēng)力機(jī)等。二、作業(yè)機(jī)械（一）種植機(jī)械、土壤耕作機(jī)械鏵式犁，圓盤(pán)犁，旋耕機(jī)（垂直式，水平式），圓盤(pán)耙，釘齒耙，鎮(zhèn)壓器中耕機(jī)械：雙翼（單翼）鏟，培土鏟，施耕鋤，鑿式鏟等。、播種及栽植機(jī)械精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案鏟式、靴式、圓盤(pán)式開(kāi)溝器；（配有型孔輪排種器、外槽輪排種器、水平圓盤(pán)/撥種輪式排種器）聯(lián)合播種施肥機(jī)；免耕播種機(jī)；飛機(jī)撒播；工廠(chǎng)化（育苗）移栽機(jī)（水稻、玉米）、植保機(jī)械噴霧器；噴粉機(jī)；彌霧機(jī)；飛機(jī)噴藥等。作業(yè)條件（晴雨、風(fēng)向、風(fēng)速），防污染、防中毒，防腐蝕（機(jī)具）。、收獲機(jī)械小麥，玉米，馬鈴薯，花生等。、灌溉機(jī)械漫灌，溝灌，畦灌；噴灌，滴灌，滲灌。（二）養(yǎng)殖機(jī)械、飼養(yǎng)管理機(jī)械喂飼、飲水、糞便清除、通風(fēng)、采暖、畜產(chǎn)品采集機(jī)械等。、飼料加工機(jī)械精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案清選機(jī)、粉碎機(jī)、洗滌機(jī)、鍘草機(jī)、打漿機(jī)、蒸煮機(jī)、混合機(jī)、顆粒飼料壓制機(jī)、膨化機(jī)等3、草場(chǎng)機(jī)械（※ 我國(guó)有3.5億hm2草原）封育設(shè)施（網(wǎng)圍欄、圍欄等）、防鼠害設(shè)施（籠、夾、施毒餌機(jī)械、地箭等）、水利機(jī)械（打井機(jī)、挖溝機(jī)、泵）、植樹(shù)機(jī)、燕尾犁，以及草場(chǎng)建設(shè)機(jī)械——推土機(jī)、土壤耕作機(jī)械、植保、灌溉機(jī)械等牧草收獲機(jī)械——割草機(jī)、摟草機(jī)、垛草機(jī)、撿拾壓捆機(jī)、壓扁機(jī)等、水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械挖塘、清淤、增氧、飼養(yǎng)加工、投餌機(jī)械、捕撈機(jī)械等（三）運(yùn)輸機(jī)械汽車(chē)、拖斗、傳送帶、升運(yùn)機(jī)等運(yùn)輸作業(yè)生產(chǎn)率：Q WVav(t-km/h) ※α——載重系數(shù)；τ——運(yùn)輸時(shí)間利用系數(shù)；W——載重量（t）；V——平均速度（km/h）。L其中LL0Vt1L——運(yùn)距（km）；L0——空行距離（km）；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案t1——裝卸時(shí)間（h）。如果L=L0，LWVL2LVt1，Q則2LVt1(t-km/h)?！?dāng)α、W、V、t1確定時(shí)，Q=f(L)為雙曲線(xiàn)（P56.圖2-27）：P56.圖2-27（四）農(nóng)田建設(shè)機(jī)械挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)、推土機(jī)、挖溝機(jī)等§4農(nóng)業(yè)機(jī)器配備一、農(nóng)機(jī)具、機(jī)組及機(jī)器系統(tǒng)機(jī)組——由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和作業(yè)機(jī)具（部件）三部分組成的、進(jìn)行機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本作業(yè)單位。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案機(jī)群——由各種類(lèi)型的動(dòng)力機(jī)械、 作業(yè)機(jī)具、自走機(jī)器以及輔助設(shè)備（汽車(chē)、運(yùn)油車(chē)、維修車(chē)等）組成的群體。機(jī)器系統(tǒng)——是指成套的機(jī)械，它們?cè)趧?dòng)力機(jī)械與配套農(nóng)具之間、 各種動(dòng)力機(jī)械之間以及各種農(nóng)具之間都有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。機(jī)器系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)某種作物全過(guò)程機(jī)械化的物質(zhì)基礎(chǔ)。發(fā)展※由各種作物的機(jī)器系統(tǒng) 形成各地區(qū)的機(jī)器系統(tǒng)（乃至國(guó)家的機(jī)器型譜系列）。二、機(jī)組生產(chǎn)率及動(dòng)力機(jī)械功率匹配（一）田間移動(dòng)作業(yè)機(jī)組的生產(chǎn)率：（單位時(shí)間內(nèi)按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)完成的作業(yè)量）1、理論W理：W理=1.5BVL(畝/h)=0.1BVL（hm2/h）※B——結(jié)構(gòu)幅寬（m）；VL——理論速度（km/h）。2、技術(shù)WP：WP=0.1BPVPτ=0.1BVPE（hm2/h）※BP——作業(yè)幅寬（m）；VP——作業(yè)速度（km/h）；τ——時(shí)間利用系數(shù)；E——田間效率（E=β×τ）。（二）△需要的拖拉機(jī)功率：∵PT KB（N）※K——比阻（N/m）；PVKBVP(NkmhsNkmsN（kW）TP/)3600(/)TNenKBVP3600∴NT(①W=1.5BVpE=1.5PTVpE/K=1.5NT×3600×E/K=5400NenξNηTE/K精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案②AT=KL/(1000N-m ×3600s)β=K×666.7m/(1000N-m ×3600s)=K/5400 β(kw-h/畝))Ne——拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率（kW）N——發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率利用系數(shù)式中：T——拖拉機(jī)牽引效率（Tmf)mf——※分別表示傳動(dòng)效率、滾動(dòng)效率和打滑效率。三、機(jī)組作業(yè)成本C機(jī)組C利息C折舊C大修提成C管理費(fèi)C工資C燃油C潤(rùn)滑油C日維四、農(nóng)業(yè)機(jī)器配備（一）按作業(yè)量配備機(jī)器第j項(xiàng)作業(yè)需配備的機(jī)組數(shù)：AjnajWpj Dj j hj （臺(tái)）※Dj——j項(xiàng)作業(yè)適時(shí)期的日歷天數(shù)；αj——可下地概率； hj——每天的作業(yè)小時(shí)數(shù)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（二）機(jī)器功率和幅寬的選擇對(duì)于某種機(jī)型，根據(jù)“適時(shí)期”損失和固定成本的變化曲線(xiàn)，盡可能地選擇最佳的Ne和B。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件；、農(nóng)業(yè)機(jī)器配備。思考題：1、農(nóng)業(yè)機(jī)械化的地位與作用；2、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件；、農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略。第三章農(nóng)業(yè)電氣化及農(nóng)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)§1農(nóng)村電氣化一、農(nóng)村電氣化在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用電能的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案電機(jī)1、便于轉(zhuǎn)換——光、熱、風(fēng)、核能等 機(jī)械能、熱、光等；2、便于輸送；3、便于控制。二、農(nóng)村供電供電電源的幾種形式（一）大電網(wǎng)供電——城市、農(nóng)村聯(lián)網(wǎng)， 2～3級(jí)變壓，采用三相、單相混合供電方式；跨步電壓。（二）小水電供電——四極發(fā)電機(jī)（電機(jī)轉(zhuǎn)速n=60f/pp——磁極數(shù)；f——頻率）1、發(fā)出的功率：PAHQ(kW)※A——系數(shù)；H——凈水頭（m）；Q——流量（m3/s）。、主要設(shè)備：攔河壩、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器，另外：調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水量——穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。、潮汐能水電站（三）小火電供電—— 500～幾千kW小火電，一般以煤為燃料<500kW 多采用柴油機(jī)組精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案、小型火力發(fā)電廠(chǎng)主要設(shè)備：鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等；、柴油發(fā)電機(jī)組：①普通型——人工操作；②應(yīng)急自動(dòng)型——斷電時(shí)， 10秒之內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)供電；來(lái)電時(shí)， 2分鐘內(nèi)自動(dòng)退出；③全自動(dòng)化型——各參數(shù)實(shí)行監(jiān)控，自動(dòng)報(bào)警，采用微機(jī)控制。（四）風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)：小型 <9kW；中型10～99kW；大型≥100kW。① 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：50～100W，牧區(qū)家庭用。如：風(fēng)輪直徑 2m，2個(gè)葉片，起動(dòng)風(fēng)速<3m/s，額定風(fēng)速7m/s，Nen=100W ，與6FC-120鉛蓄電池配套，全部重量 100kg。② 中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：風(fēng)輪直徑10～21m，3個(gè)葉片，起動(dòng)風(fēng)速<4m/s，額定風(fēng)速10～11m/s，Nen=10～55kW。③ 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：?jiǎn)挝?kW的造價(jià)高，調(diào)速、調(diào)向及控制技術(shù)復(fù)雜，目前仍處于研制、試驗(yàn)階段。2、太陽(yáng)能發(fā)電——光電池：※ 硅光電池，轉(zhuǎn)換效率 10%左右；還有砷化鎵光電池等。用于航標(biāo)燈等，（開(kāi)發(fā)材料，減低成本是關(guān)鍵）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案三、農(nóng)村用電（一）農(nóng)業(yè)排灌及供水、農(nóng)業(yè)排灌大型軸流式水泵——采用三相繞線(xiàn)型異步電動(dòng)機(jī)——提高起動(dòng)扭矩；常年運(yùn)行的排灌設(shè)備——采用過(guò)激運(yùn)行的三相同步電動(dòng)機(jī)， 以改善電網(wǎng)功率因數(shù)；小功率排灌設(shè)備——采用三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。※ 及時(shí)切斷空載或調(diào)整輕載運(yùn)行的排灌用變壓器，以減少能耗。、農(nóng)村供水① 有塔式供水——水塔的水池要安裝高水位和低水位 2個(gè)繼電器；② 無(wú)塔式供水——水泵、密閉壓力罐、壓力表、機(jī)電器、管網(wǎng)等；※定期打開(kāi)罐底的“放空閥門(mén)”和“進(jìn)氣閥門(mén)”，充進(jìn)新鮮空氣。（二）農(nóng)業(yè)電力拖動(dòng)：國(guó)產(chǎn)丫系列電動(dòng)機(jī)，相電壓 380V連接：①“丫”（星形）接法：（功率<3kW 的電機(jī)）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案②“△”接法：（功率>4kW的電機(jī)）轉(zhuǎn)向：任意二相電源線(xiàn)倒接；起動(dòng)：>10kW的電機(jī)，由于起動(dòng)電流較大（是滿(mǎn)載電流的4～7倍）通常需要減壓起動(dòng)：①“丫”—“△”換接起動(dòng)法，（繞組電壓由380V降為220V）；②變壓器降壓起動(dòng)法——經(jīng)三相紙耦變壓器降壓。短路和過(guò)載保護(hù)——一般 <5.5kW 的三相異步電動(dòng)機(jī)，多采用過(guò)載保護(hù)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，進(jìn)行控制和保護(hù)。農(nóng)業(yè)電力拖動(dòng)、固定作業(yè)機(jī)械——主要指場(chǎng)上機(jī)械：脫粒機(jī)、揚(yáng)場(chǎng)機(jī)等；、移動(dòng)作業(yè)機(jī)械——1）電動(dòng)拖拉機(jī)：日本——移動(dòng)變電站、電纜小車(chē)；意大利——蓄電池電動(dòng)拖拉機(jī)，苗圃作業(yè)。）電動(dòng)繩索牽引機(jī)：組成——移行器、絞盤(pán)、電氣控制、鋼絲繩、農(nóng)具等；缺點(diǎn)：①地塊轉(zhuǎn)移困難；②田間供電網(wǎng)投資大；③鋼絲繩壽命短等。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械礱谷機(jī)——稻谷脫殼；碾米機(jī)——將稻米（糙米）加工成白米；磨粉機(jī)——加工小麥、玉米等；彈花機(jī)——加工皮棉；榨油機(jī)、鍘草機(jī)、錘式粉碎機(jī)（三）農(nóng)村電氣照明、一般生活照明（包括家電）、工廠(chǎng)企業(yè)照明、田間作業(yè)照明、飼養(yǎng)、種植業(yè)中的補(bǔ)充照明——取暖、殺菌、補(bǔ)光等、誘捕害蟲(chóng)——（四）電熱——（略）（五）農(nóng)村安全用電 ※每年農(nóng)村觸電人數(shù)達(dá)數(shù)千人，占工業(yè)和城市居民觸電死亡人數(shù)的85%左右。、農(nóng)村觸電事故的特點(diǎn)：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1）有季節(jié)性——6～9月份，①夏秋忙季，臨時(shí)接電、帶電遷移；②悶熱多雨，設(shè)備受潮、絕緣性差；③人出汗、人體電阻低，增加觸電的危險(xiǎn)性。2）多發(fā)生在低壓設(shè)備上——接觸機(jī)會(huì)多，有麻痹思想；3）青少年多——主勞動(dòng)力，活潑好動(dòng)；4）觸電隱患多——環(huán)境條件、技術(shù)水平差，缺乏安全常識(shí)。2、電流對(duì)人體的危害※P71.表3-3交流

男性：16mA女性：10.5mA觸電后能自動(dòng)擺脫的電流 直流：50mA交流電流：>50mA，心臟會(huì)停跳，昏迷，致命的電灼傷； >100mA，會(huì)導(dǎo)致死亡。傷害程度的相關(guān)因素——持續(xù)時(shí)間、電壓、頻率、通過(guò)人體的途徑、健康狀況；、觸電急救立即開(kāi)斷或脫離電源；請(qǐng)醫(yī)生就地?fù)尵取脚P地上，人工呼吸；、防觸電措施——加強(qiáng)宣傳、嚴(yán)格操作規(guī)程、采取安全措施精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案① 不要帶電作業(yè)；② 電氣絕緣、屏蔽；③ 在易觸電的場(chǎng)所工作，采用 36V以下的安全電壓；④ 使用安全保工具：絕緣手套、鞋、高壓絕緣棒等；⑤ 易漏電的設(shè)備，應(yīng)安全接地（接零）；⑥ 安裝低壓漏電保護(hù)器——場(chǎng)院、建筑工地等（配電盤(pán)內(nèi)）。§2農(nóng)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)一、電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)測(cè)量和控制中的應(yīng)用（一）電子技術(shù)的發(fā)展—— 1948年，產(chǎn)生晶體管；50年代末產(chǎn)生集成電路；1967年，發(fā)展到中（型）規(guī)模的集成電路； 1977年，產(chǎn)生超大規(guī)模集成電路（在1cm2的硅片上，大約有10萬(wàn)個(gè)晶體管）；80年代末，可集成到幾百萬(wàn)個(gè)。1971年，產(chǎn)生第一個(gè)微處理器——彈片機(jī)。（二）電子測(cè)量和檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)內(nèi)容：速度、功率、喂入量、田間含水量、部件工況自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成——傳感器、電子變化電路、顯示記錄裝置、電源等傳感器：①經(jīng)典型——自身結(jié)構(gòu)的幾何量變化；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案②固態(tài)型——性能參數(shù)起變化。另外，還分——有源的；無(wú)源的（三）電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)自動(dòng)控制中的應(yīng)用P74.圖3-7、3-8，——開(kāi)環(huán)、閉環(huán)系統(tǒng)；（四）微機(jī)化測(cè)量?jī)x器與自動(dòng)控制系統(tǒng)（自學(xué)）二、養(yǎng)殖業(yè)中的環(huán)境控制與飼養(yǎng)管理（一）環(huán)境控制1、防寒取暖2、防熱降溫3、通風(fēng)換氣（二）飼料的加工和配制——自動(dòng)混合、自動(dòng)送料、自動(dòng)監(jiān)視等（三）電子稱(chēng)組成——壓力應(yīng)變片傳感器、 A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字顯示等（四）奶牛自動(dòng)識(shí)別器——牛脖子上的電子鑰匙（五）奶牛定量配料微機(jī)管理系統(tǒng)——根據(jù)近期的日均產(chǎn)奶量，確定日飼料定額精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案三、種植業(yè)中電子技術(shù)的應(yīng)用（一）農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境——①播種、施肥、灌溉、收獲等的監(jiān)控裝置；②溫室中的環(huán)境控制?！ǘⅲㄈ┦且陨蟽蓷l的解釋?zhuān)梢越Y(jié)合到一塊講）四、農(nóng)產(chǎn)品的處理、貯存及質(zhì)量檢測(cè)谷物烘干設(shè)備和糧庫(kù)溫濕度控制果蔬分級(jí)——根據(jù)尺寸和顏色農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)——稱(chēng)重、水分（※ 可以根據(jù)微波的衰減量）等五、 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)管理上的應(yīng)用（一）數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息系統(tǒng)——如：作物品種資源信息管理系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)等（二）模擬與專(zhuān)家系統(tǒng)——“生物——環(huán)境”系統(tǒng)模擬，“棉花生產(chǎn)專(zhuān)家系統(tǒng)”等啟發(fā)式——以專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)實(shí)時(shí)控制型 ——多用于溫濕（施藥、 施肥、澆水等）數(shù)據(jù)庫(kù)型 ——有檢查、咨詢(xún)功能專(zhuān)家系統(tǒng)的類(lèi)型（三）遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)——實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息、模型、軟件等資源的共享精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（四）其他：農(nóng)用機(jī)器人、遙感技術(shù)等本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：農(nóng)村電氣化和電子技術(shù)在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。思考題：1、農(nóng)村電氣化及其應(yīng)用；、電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。第四章 農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程本學(xué)科主要研究農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境因素之間的關(guān)系以及有關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題， 以發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、速生、均衡和低耗的現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)。特點(diǎn)：以建筑和其他工程設(shè)施為手段，使生物在人工控制的環(huán)境下生產(chǎn)?！?概述一、農(nóng)業(yè)建筑的類(lèi)型和基本組成（一）房屋建筑基本概念房屋建筑——是人們?yōu)榱松a(chǎn)和生活的需要，利用物質(zhì)技術(shù)、建筑學(xué)、藝術(shù)的一些規(guī)律，構(gòu)成和塑造的使用空間及其實(shí)體。分類(lèi)：1、按功能分——①民用建筑；②工業(yè)建筑；③農(nóng)業(yè)建筑。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案、按主要承重材料分——①磚石結(jié)構(gòu)；②磚木結(jié)構(gòu)；③鋼混結(jié)構(gòu)；④混合結(jié)構(gòu)。、按結(jié)構(gòu)形式分——①疊砌式（以砌塊墻為主要承重構(gòu)件）；②空間結(jié)構(gòu)（以梁柱框架、殼體、懸索承重）。（二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的基本類(lèi)型1、動(dòng)物生產(chǎn)建筑——畜、禽、（皮毛）獸、水產(chǎn)品2、植物栽培建筑——溫室、大棚等3、貯藏（庫(kù)房）建筑——冷庫(kù)、糧庫(kù)、機(jī)庫(kù)等4、農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑——加工廠(chǎng)房5、農(nóng)機(jī)具維修建筑——維修車(chē)間（屬小型工業(yè)建筑）6、農(nóng)村能源建筑——沼氣池、太陽(yáng)灶、水利、風(fēng)力、地?zé)崂玫冉ㄖㄈ┯绊戅r(nóng)業(yè)建筑物的因素1、外力的影響——各種載荷：①恒載；②動(dòng)載。（P89.圖4-1）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2、自然氣候的影響——溫度、濕度、日照，風(fēng)雨雪霜等3、其他因素的影響——生物生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì)有：發(fā)熱、水汽、有害氣體、廢棄物、噪音、振動(dòng)（四）農(nóng)業(yè)建筑的基本組成和作用1、基礎(chǔ)——要求：堅(jiān)固、穩(wěn)定、抗凍、抗侵蝕（水、化學(xué)）2、墻和柱——承重、圍護(hù)（保溫、隔熱、防風(fēng)雨、防火）、分隔等外墻——分為：勒腳（外墻與室外地面接近部分，凸出2～6cm，防潮）、墻身、檐口；內(nèi)墻（隔墻）——表面有裝飾和保護(hù)層的為混水墻，否則為清水墻；3、樓地面——要求：①樓地面（首層），堅(jiān)固、耐磨、保溫、防潮②樓板，有足夠的強(qiáng)度、剛度、隔音、防水、防火。4、樓梯——要求：有一定的寬度和疏散能力，堅(jiān)固、耐磨、放火、防滑等5、屋頂——要求：保溫、隔熱、防水、防滲漏等6、門(mén)窗——門(mén) 要求：大小和方向要便利通行；窗 要求：采光、通風(fēng)，也要保溫、隔熱、隔音、防塵。二、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容和特點(diǎn)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（一）農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程學(xué)的建立與發(fā)展※農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)——由農(nóng)業(yè)生物及其環(huán)境構(gòu)成的物質(zhì)和能量的循環(huán)系統(tǒng)。兩者相互影響、相互聯(lián)系。世紀(jì)中葉，工程技術(shù)手段應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，并引起了對(duì)改造環(huán)境的重視。1949年，美國(guó)植物生理和園藝學(xué)家 溫特，在加州建立第一個(gè)人工氣候室，能控制光、溫、濕和氣體組分。被認(rèn)為是“模擬生態(tài)環(huán)境”研究的一場(chǎng)革命，后來(lái)逐步發(fā)展成為設(shè)施農(nóng)業(yè)。設(shè)施農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)化、集約化程度越高，對(duì)環(huán)境工程的依賴(lài)程度就越大。（二）農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然因素：①遺傳因素——決定著生產(chǎn)的潛勢(shì)；②環(huán)境因素——決定著這種潛勢(shì)實(shí)現(xiàn)的程度。研究?jī)?nèi)容——環(huán)境工程技術(shù)遵循的規(guī)律——工程技術(shù)的科學(xué)規(guī)律；生物與環(huán)境以及工程間相互作用的規(guī)率。農(nóng)業(yè)建筑——是創(chuàng)造一個(gè)半封閉的生態(tài)系統(tǒng)；環(huán)境工程——是調(diào)節(jié)和改善這個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換；（三）農(nóng)業(yè)環(huán)境工程的特點(diǎn)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案對(duì)象是動(dòng)態(tài)的；目標(biāo)是多元的——高產(chǎn)、高效、資源與環(huán)境的可持續(xù)利用等三、農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境工程設(shè)計(jì)的原則和基本要求設(shè)計(jì)——建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)備設(shè)計(jì)建筑圖的種類(lèi)：①總平面圖——建筑地段上的水平投影（透視圖、平面圖）主要反映位置、占地大小、環(huán)境情況等；②平面圖（平面剖視圖）——反映各部分的關(guān)系、尺寸、位置、門(mén)窗開(kāi)啟方向等；③立面圖——前后、左右方向的正立投影圖（南：正立；北：背立；東西：側(cè)立），反映外部形狀、裝飾材料和做法。④剖面圖——縱向切開(kāi)（留左半部分），并在首層平面圖上標(biāo)出剖切位置；⑤構(gòu)造詳圖——細(xì)部構(gòu)造和構(gòu)、配件的局部放大，并注明尺寸、材料和做法。⑥結(jié)構(gòu)施工圖——反映結(jié)構(gòu)的平面布置和結(jié)構(gòu)詳圖；⑦設(shè)備施工圖——反映設(shè)備的布置和工程詳圖。（一）設(shè)計(jì)原則1、必須保證結(jié)構(gòu)和施工安全；（安全第一）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2、創(chuàng)造最適宜于農(nóng)業(yè)生物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境；（適用）3、適合科學(xué)、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝——適合專(zhuān)業(yè)化、集約化、均衡組織生產(chǎn)，機(jī)械化、自動(dòng)化；（先進(jìn)）4、節(jié)約材料和造價(jià)（經(jīng)濟(jì)）5、提供適當(dāng)?shù)慕ㄖ蜆?gòu)造——方便、安全、衛(wèi)生等；（美觀(guān)）6、注意環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用地。（二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑設(shè)計(jì)的要求1、合理規(guī)劃場(chǎng)址——根據(jù)人口分布、 經(jīng)濟(jì)發(fā)展、氣候、地勢(shì)、交通、風(fēng)速、水電條件等進(jìn)行合理規(guī)劃；2、防火、防疫——①離開(kāi)居民區(qū)、 主要道路一定距離；②利用河流、山丘、林地作防疫帶；③生產(chǎn)區(qū)、管理區(qū)、病禽（畜）區(qū)要分開(kāi)；④合理的消防距離：磚拱建筑 6～8m；磚木建筑 8～12m；草竹建筑 15～30m。3、通風(fēng)、透光——單排建筑：夏季主導(dǎo)風(fēng)向應(yīng)與建筑垂直自然通風(fēng)60入射角多排建筑：夏季主導(dǎo)風(fēng)向與建筑呈30通風(fēng)：機(jī)械縱向通風(fēng)：夏季主導(dǎo)風(fēng)向的入射角以4560為宜精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案光照：我國(guó)大部分地區(qū)的緯度在 200～500之間（緯度200的日照最強(qiáng)，比赤道強(qiáng)，∵云層?。?yáng)高度角冬天小、夏天大，∴建筑物朝南，可增加冬季照射，降低夏季照射。4、保溫隔熱——冬季保溫、夏季隔熱（尤其果蔬保鮮設(shè)施）；5、結(jié)構(gòu)、選型科學(xué)——使用功能好，省工省料，建設(shè)速度快。（ P95.圖4-7）§2溫室建筑與環(huán)境工程一、溫室的類(lèi)型（一）溫室效應(yīng)——讓絕大部分短波射入，而阻止絕大部分長(zhǎng)波射出，以蓄熱升溫的特點(diǎn)。溫室——能產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的建筑。升溫貢獻(xiàn)率為28%，蓄熱保溫的貢獻(xiàn)率為 72%——即3分加熱，7分保溫。（二）溫室的分類(lèi)：1、按用途分：①生產(chǎn)溫室——主要從事商業(yè)性生產(chǎn)；②科研溫室——人工氣候室、自然光昭室等；③觀(guān)賞溫室——園林建筑溫室（植物園、公園、賓館等）；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案④庭院溫室——兼有觀(guān)賞和生產(chǎn)功能。2、按室內(nèi)的環(huán)境溫度分：① 高溫溫室——冬季達(dá)到 18～33℃，用于熱帶喜溫植物或加代育種；② 中溫溫室——冬季達(dá)到 15～25℃，用于茄果類(lèi)植物；③ 低溫溫室——冬季達(dá)到 5～18℃，用于葉菜類(lèi)植物；④ 冷室——冬季達(dá)到 0～5℃，用于暖溫帶盆栽花卉。3、按覆蓋材料分：①玻璃溫室——②硬質(zhì)塑料或聚酯板溫室——③塑料薄膜溫室（即塑料大棚）——4、按建筑結(jié)構(gòu)形式分：① 單坡面溫室——② 雙坡面溫室——③ 連棟溫室——④ 拱形溫室——精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案二、覆蓋材料的選擇（一）覆蓋材料的類(lèi)型與特性1、類(lèi)型① 固定性結(jié)構(gòu)覆蓋物——既能承受風(fēng)、雨、雪等外載，又能透光保溫ⅰ玻璃——普通、鋼化、中空ⅱ硬質(zhì)塑料或聚酯波紋板——玻璃纖維等材料②遮光保溫附加覆蓋材料ⅰ無(wú)紡布——ⅱ草簾——2、特性：透光性、力學(xué)性能、熱工性能、耐久性能以及其他物理特性（表4-2、4-3）（二）覆蓋材料的選擇——根據(jù)作物、溫室的種類(lèi)和形狀、投資標(biāo)準(zhǔn)等從栽培考慮：對(duì) 300～700nm 的生理輻射應(yīng)具有最大的透射能力；對(duì)<300nm 的紫外線(xiàn)透射率要低，有利于抗老化；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案對(duì)300～380nm的近紫外線(xiàn)透射率要高，有利于花青素的顯現(xiàn)，果色、花色、VC的形成；對(duì)800～3000nm的紅外線(xiàn)透射率要高，增加熱量；對(duì)20～50μm的透射率要低，有利于保溫。三、溫室、大棚的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造（一）溫室常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式1、單坡面溫室——透光、保溫、抗風(fēng)，一是屋面傾角大，二是后墻和后屋面保溫?？捎糜诙旧a(chǎn)和早春育苗。（ P98.圖4-8）近些年來(lái)，在北緯 400左右的地區(qū)發(fā)展較快，冬季不加溫，夜間室內(nèi)溫度>10℃。2、雙破面溫室——前后坡面、側(cè)墻均為透光材料，特點(diǎn)：采光量大，造價(jià)較低；凈空高，方便管理；缺點(diǎn)：散熱面大，保溫差。3、連棟溫室——∵沒(méi)有側(cè)墻，造價(jià)低，保溫性較好；（P99.圖4-9）由于通風(fēng)換氣效果差，應(yīng)增加天窗、側(cè)窗、機(jī)械換氣裝置；夏季用濕簾風(fēng)機(jī)降溫，冬季施 CO2。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4、溫室構(gòu)造——屋脊、天溝、門(mén)窗、屋架、檁椽連接等（P100.圖4-10）（二）塑料大棚的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造※ 塑料大棚——用塑料薄膜覆蓋的拱形簡(jiǎn)易溫室骨架材料——竹木、鍍鋅鋼管、鋼筋焊接；寬度：8～12m。一般無(wú)加熱設(shè)備，保溫多采取多層覆蓋。（P101.圖4-11）四、溫室的采暖設(shè)施（一）作物的變溫管理1、生育階段的變溫管理※溫度影響光合產(chǎn)物的形成和消耗、產(chǎn)物的輸送與分配，生育階段——溫度應(yīng)偏高，以促進(jìn)葉面積擴(kuò)展，物質(zhì)再生產(chǎn)旺盛；中后期——溫度應(yīng)偏低，以增加凈光合產(chǎn)物的積累、貯藏?！?同化系統(tǒng)（作用）——將攝取的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化為本身的物質(zhì)，并儲(chǔ)存能量的體系（過(guò)程）?！魅~面積指數(shù)——作物全部綠葉面積與土地面積之比。2、晝夜間的變溫管理※溫度↑→光合強(qiáng)度↑→呼吸強(qiáng)度（消耗）↑精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案△光合作用的表示：6CO26H2O光能、葉綠體C6H12O（6葡萄糖）6O2674千卡上午：占3/4一天中，光合產(chǎn)物的生產(chǎn)量 下午：占1/4一天中，光合產(chǎn)物的輸送

全天：占3/4前半夜：占1/4日本的土岐知之提出一天 4時(shí)段變溫管理模式（P102.圖4-13），目的是促進(jìn)上午的光合作用，確保下午和前半夜的輸送；抑制后半夜的呼吸。溫室的變溫管理，可以節(jié)能、增產(chǎn)——比恒溫增產(chǎn) 15～20%，節(jié)能10～15%。近些年，正在發(fā)展：5時(shí)段變溫管理、以當(dāng)天實(shí)際光照量為基準(zhǔn)的變溫管理等。（二）設(shè)計(jì)采暖熱負(fù)荷——在室外設(shè)計(jì)氣象條件下，為維持室內(nèi)設(shè)定的氣溫所需要的加熱量。（ kJ/h 以此選擇采暖方案、設(shè)備容量等）Qg K Ag(tn tw)(1 )(kJ/h)※ K——采暖負(fù)荷系數(shù)（ kJ/m2℃h）(玻璃覆蓋：K=20；聚氯乙烯膜：K=25；聚乙烯膜：K=27)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案Ag——外表面積m2tn、tw——室內(nèi)、室外設(shè)計(jì)溫度℃α——保溫設(shè)施的熱節(jié)省率（無(wú)紡布：α=0.25；塑料膜：α=0.4；鍍鋁膜室內(nèi)保溫幕簾：α=0.6）（三）熱水、熱風(fēng)與電熱采暖1、熱水采暖——熱穩(wěn)定性好，溫度分布均勻，安全、供熱能力大，多用于中型永久性溫室。1）自循環(huán)（P103.圖4-14）——形成的壓力： P h( h g) g （N/m2）h——回水管、供水管的高差m；ρg、ρh——供水、回水密度；g——重力加速度；GmQth)1032）機(jī)械循環(huán)（P103.圖4-15）——供水量：C(tg（t/h）（一般+10～20%）m——熱損耗系數(shù)≈1.05；Q——供熱負(fù)荷kJ/h；C——水的比熱4.1868kJ/kg℃；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※ tg、th——網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的供水、回水溫度 ℃。2、熱風(fēng)采暖——升溫快、熱利用率高（ 70～80%）；但溫度穩(wěn)定性差，一般用于短期加熱（P103.圖4-16）。供熱管道直徑一般為 400～600mm，送風(fēng)孔φ=30mm。通風(fēng)量計(jì)算：WQtn)CpnQW(trtn)Cpn(tr（m3/h）※該公式等價(jià)于：Q——供熱負(fù)荷kJ/h；tr、th——出風(fēng)口和室內(nèi)設(shè)定溫度℃；Cp——空氣定壓比熱=1.01kJ/kg℃；353n※ρn——室內(nèi)空氣密度273tn（kg/m3）；3、電熱采暖——主要用于溫床土壤的局部加熱1）電熱溫床的組成

地面覆蓋——玻璃或薄膜床土——加熱線(xiàn)——隔熱層——保溫Na (m)2）加熱線(xiàn)的間隔距離 L P精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案式中：P——單位面積所需要的加熱功率（依據(jù)氣候和作物生長(zhǎng)需要，一般P=60～140w/m2。L——每盤(pán)電熱線(xiàn)長(zhǎng)度（ m）。N——每盤(pán)電熱線(xiàn)功率（ w）。五、溫室通風(fēng)換氣與濕簾風(fēng)機(jī)降溫（一）自然通風(fēng)換氣熱壓換氣——利用室內(nèi)外溫差形成 的壓差換氣風(fēng)壓換氣——利用風(fēng)力作用形成壓 差換氣1、溫室的設(shè)計(jì)換氣率與設(shè)計(jì)換氣量（1） 維持一定室溫的換氣率△換氣率——單位面積、單位時(shí)間換氣量（ m3/m2.min）。1 as(1 Pn)(1 )qt [ kW]wCp tntw (m3/m2.min)式中：ρw——設(shè)定室外溫度為 tw時(shí)的干空氣密度；Cρ——干空氣平均定壓比熱， Cρ=1.01（kJ/kg℃）；a——溫室受熱面積修正系數(shù)， a=1.05～1.2；s——設(shè)定室外太陽(yáng)輻射強(qiáng)度（ kJ/m2min）；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案τ——溫室覆蓋面透光率，τ=0.5～0.7；Pn——室內(nèi)作物、地面反射率， Pn=0.1左右；α——溫室波恩比（即溫室蒸騰、蒸發(fā)潛熱與室內(nèi)凈太陽(yáng)輻射熱之比），一般α=0.4～0.65；tn、tw——室內(nèi)、外設(shè)計(jì)溫度（℃）；k——溫室外表面對(duì)流、輻射換熱系數(shù)， k=0.33～0.45（kJ/m2min℃）。密閉性好時(shí)，取較小值；w——溫室散熱比：Ag/As,（即溫室外表面積與室內(nèi)地表面積之比）；※在S一定時(shí)： qt f(tntw)呈雙曲線(xiàn)函數(shù)因此，適當(dāng)保持較大 t，qt較小，降溫效率高，經(jīng)濟(jì)性好。（2） 維持室內(nèi)一定CO2濃度的換氣率∵隨日出光照的增強(qiáng)，光合作用加強(qiáng)，CO2濃度下降。為保持光合作用正常進(jìn)行，需要一定的換氣率 qc，以補(bǔ)充室內(nèi)的 CO2。PFtqcCnCw(m3/m2.min)※仍為雙曲線(xiàn)關(guān)系。式中：P——作物平均光合強(qiáng)度（ g/m2min）；※多數(shù)作物的光合強(qiáng)度為 8～33mg/m 2min；最高者為300mg/m2min。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案F——作物葉面積指數(shù)， F=2～5；——溫室土壤床面在溫度t時(shí)的呼吸強(qiáng)度（通過(guò)氣體擴(kuò)散或整體交流）；※肥沃土壤在0℃時(shí)的呼吸強(qiáng)度為：6×10-4g/m2min。Cw——室外空氣 CO2濃度，一般為0.6g/m3；Cn——室內(nèi)設(shè)定的 CO2濃度。通常設(shè)計(jì)的換氣率q為qt和qc中的大者，即qmaxqt，qc，然后計(jì)算換氣量：Q 60 qAs（m3/h）2、熱壓換氣量計(jì)算※熱壓換氣、風(fēng)壓換氣，都是通過(guò)換氣窗實(shí)現(xiàn)的。具有側(cè)窗和天窗兩層窗的溫室，在內(nèi)外溫差tn tw造成的熱壓（P=hg(ρw-ρn)）作用下，換氣量的計(jì)算：（m3/s）式中： 1、 2——分別為側(cè)窗、天窗的流量系數(shù)（單位面積、單位壓差下的流量）；A1、A2——分別為側(cè)窗、天窗的窗口面積（ m2）；——重力加速度；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案h——上層窗與下層窗中心的垂直高差（ m）；tn、tw——室內(nèi)、外設(shè)計(jì)溫度； Tn——室內(nèi)設(shè)計(jì)絕對(duì)溫度（ K）。3、風(fēng)壓換氣量計(jì)算風(fēng)壓——由風(fēng)力造成對(duì)建筑物外表面的壓力；風(fēng)壓系數(shù)（C）——風(fēng)向一定時(shí)，某一部位的風(fēng)壓與風(fēng)速動(dòng)壓的比值。（即：風(fēng)壓與風(fēng)速和空氣密度成正比）Q1Cb)V(Ca11換氣量計(jì)算：a2Aa2b2Ab2（m3/s）式中： a、 b——分別為迎風(fēng)面和背風(fēng)面窗孔的流量系數(shù)（單位面積、單位壓差下的流量）；Aa、Ab——分別為迎風(fēng)面和背風(fēng)面窗孔的過(guò)流面積（ m2）；V——設(shè)計(jì)的室外風(fēng)速（ m/s）；Ca、Cb——分別為迎風(fēng)面和背風(fēng)面窗孔處的風(fēng)壓系數(shù)。4、熱壓與風(fēng)壓同時(shí)作用的多層窗換氣：※與窗孔的位置、形狀、面積、風(fēng)速及室內(nèi)外溫差有關(guān)各窗孔流量計(jì)算（設(shè)窗孔 i=1，2，??,n）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案QiiAi2P1x2ghiTCiV2則wTn（m3/s）式中： i Ai Ci——分別為第i個(gè)窗孔的流量系數(shù)、過(guò)流面積和風(fēng)壓系數(shù)；P1x——第1窗孔的余壓（即在熱壓作用下室內(nèi)外的壓差），未知數(shù)；ρw——室外干空氣密度（ kg/m3）；Tn、Tw——室內(nèi)外空氣的絕對(duì)溫度（ K）；hi——第I窗孔至某一共同基面（如室內(nèi)地面）的垂直高差（ m）；g——重力加速度；T——是內(nèi)外溫差；V——室外風(fēng)速（m/s）。建立Qi和ΣQi=0，求解Q1～Qn和P1x N+1個(gè)未知數(shù)，※根號(hào)下為正值時(shí)，表示該窗孔為出氣；反之為進(jìn)氣（計(jì)算時(shí)取絕對(duì)值開(kāi)方， Q為負(fù)）?？偟膿Q氣量即為總進(jìn)氣量（或總出氣量）。（二）機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)換氣量1、強(qiáng)制換氣——實(shí)際換氣量為風(fēng)機(jī)靜壓性能曲線(xiàn)和管路系統(tǒng)阻力曲線(xiàn)的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量。（P108圖4-20）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※P108圖4-21所示：當(dāng)管路系統(tǒng)（即溫室）中的排氣空間和吸氣空間的壓力差P0=0時(shí)，該通風(fēng)系統(tǒng)的管路阻力為：H2A22gQ2或HSQ2（kg/m2）式中：H——通氣系統(tǒng)阻力 （kg/m2）；S——阻抗 （kg.s2/m3）；ρ——室外干空氣密度（kg/m3）；μ——進(jìn)氣窗口流量系數(shù)；A——進(jìn)氣窗口面積 （m2）；——重力加速度；Q——風(fēng)機(jī)在靜壓 H時(shí)的流量 （m3/s）。如果管道系統(tǒng)中的排氣空間和吸氣空間的壓力差 P0≠0時(shí)，該系統(tǒng)的管道阻力:H=H0+SQ2 (kg/m2)式中：H0——通氣系統(tǒng)排氣空間和吸氣空間的壓力差?！谶x擇風(fēng)機(jī)時(shí)，以設(shè)計(jì)的換氣量 Q和阻力損失H為依據(jù)（分別加10～20%安全量），然后確定工作點(diǎn)，并應(yīng)使工作點(diǎn)處于較高的效率區(qū)域（接近標(biāo)定功率）。（三）溫室濕簾風(fēng)機(jī)降溫精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1、濕簾風(fēng)機(jī)降溫概述20世紀(jì)50年代，在美國(guó)開(kāi)始使用?？蓪⑹覂?nèi)溫度降至室外溫度以下； 設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用僅為空調(diào)機(jī)組的 1/10。2、濕簾風(fēng)機(jī)降溫原理空氣所含有的熱量（稱(chēng)為空氣的焓）：i=(1.01+0.001d)t+2.501d (kJ/kg干空氣)——空氣的溫度（℃）；d——空氣中含濕量（ g/kg 干空氣）※上式中的前半部分為顯熱（ =比熱×溫度）；后半部分為潛熱。原理：濕簾孔隙表面部分液態(tài)水接觸未飽和的空氣時(shí)，蒸發(fā)為蒸汽，帶走大量潛熱，使空氣降溫并引入室內(nèi)（可使室內(nèi)室內(nèi)溫度僅高出室外溫度 2℃左右）。3、濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)SiLEtit0qkCpi1）降溫的室內(nèi)溫度：RA（℃）式中：t0——室外設(shè)計(jì)溫度 （℃）；Si——室內(nèi)設(shè)計(jì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度（ Si 0.9S0），其中：τ為透射率；S0為室外設(shè)計(jì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案L——單位質(zhì)量的水的蒸發(fā)潛熱；Cp——空氣定壓比熱（ 1.01kJ/kg.℃）；ρi——室內(nèi)空氣密度（≈ 1.17kg/m 3）；q——溫室設(shè)計(jì)換氣率（ m3/m2.min）；k——溫室外表面對(duì)流換熱系數(shù)（相當(dāng)于散掉的熱量， k=23～25kJ/m2.min.℃）RA——溫室保溫比 RA=As/Ag(即散熱比的倒數(shù)，Ag為外表面積)；E——溫室內(nèi)水分總蒸發(fā)量（ E=14～20g/m2.min）※為了避免進(jìn)出風(fēng)口的溫差過(guò)大，一般限制通風(fēng)長(zhǎng)度為35～40m。Q2）濕簾面積F的確定：F60V（m2）其中：Q——設(shè)計(jì)換氣量（ m3/min）；V——濕簾允許過(guò)簾風(fēng)速 V=1.1～1.3m/s(室內(nèi)適宜風(fēng)速為0.6～0.7m/s)。一、 溫室光能利用與光照設(shè)計(jì)（一）太陽(yáng)輻射與生理輻射1、太陽(yáng)輻射——P111圖4-24（光譜能量分布）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案包括：直接輻射、散射、黑體輻射大氣上界的太陽(yáng)輻射光譜的波長(zhǎng)為 0～∞的連續(xù)光譜；99%的能量集中在0.17～4μm之間，能量最大的波長(zhǎng)為 0.475μm475nm）；紫光的波長(zhǎng)為270～380nm，占能量的7%；可見(jiàn)光的波長(zhǎng)為 380～780nm，占能量的47%；紅外光的波長(zhǎng)為 780～4μm，占能量的46%。2、生理輻射——對(duì)綠色植物生長(zhǎng)發(fā)育有效的輻射。P111圖4-25生理輻射的波長(zhǎng)一般在 300～750nm 之間，但隨時(shí)間、地點(diǎn)、天氣狀況的變化而變化。（※《農(nóng)業(yè)科技名詞》 P403，指出其波長(zhǎng)為 380～710nm，能量約占太陽(yáng)對(duì)地面輻射總能量的 47～53%）兩處吸收高峰：波長(zhǎng) 300～440nm 和波長(zhǎng)670～680nm；對(duì)于波長(zhǎng)>2.5μm的遠(yuǎn)紅外光，吸收率與黑體相當(dāng)；對(duì)于波長(zhǎng) 550nm和波長(zhǎng) 700nm～2.5μm，吸收率低或不吸收。、輻射的量度精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1）輻射的強(qiáng)度：a.輻射通量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)以電磁波或光量子形成發(fā)射﹑傳輸或接收的能量叫edQe做輻射通量（e）。dt（瓦或爾格/s）（即輻射功率）輻射強(qiáng)度：到達(dá)或通過(guò)單位面積上的輻射通量。eieA (w/m2)c.點(diǎn)輻射源：則用點(diǎn)輻射強(qiáng)度（即點(diǎn)源在單位主體角發(fā)出的輻射通量）eIe發(fā)＝ （瓦/球面度，W/sr）sr----球面度符號(hào)s其中，主體角 r2（球面度，符號(hào)為 sr）光照強(qiáng)度：人的視覺(jué)強(qiáng)度與光能的大小，光的波長(zhǎng)有關(guān)（P112圖4-27光譜光效率曲線(xiàn)），其光譜靈敏度用正常人眼白天標(biāo)準(zhǔn)光譜光效率【v()】確定。v()max在555nm波長(zhǎng)處。a.光通量：輻射通量與相應(yīng)的光譜光效率的乘積，單位為流明。（1流明—— 即在標(biāo)準(zhǔn)空氣中，單位立體角通過(guò)1/683w 的波長(zhǎng)為555mm的輻射）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案光照強(qiáng)度――到達(dá)或通過(guò)單位面積的光通量（流明），單位為勒克斯（lx）lx=1流明/m2※明視覺(jué)――白晝或強(qiáng)光條件下的視覺(jué)※暗視覺(jué)――混暗或微光條件下的視覺(jué)3）量子流密度――單位時(shí)間到達(dá)或通過(guò)單位面積的莫爾量子數(shù)。單位為E（愛(ài)因斯坦） E1E＝1mol量子/sm2=6.022×1023量子/sm21E=106 E※ 光電效應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)時(shí)多采用量子流密度※ 在研究植物光合作用或光照時(shí)多以出現(xiàn)輻射范圍內(nèi)的量子流密度為評(píng)價(jià)光輻射的物理量。（二）光照強(qiáng)度與光合作用※大多數(shù)栽培植物正常生長(zhǎng)和發(fā)育的最適宜光照強(qiáng)度為8000～12000LX的范圍※ 光合強(qiáng)度－單位面積葉面積單位時(shí)間吸收 CO2的毫克數(shù)多數(shù)植物的光合強(qiáng)度為5～12mgco2/m2 h最高達(dá)到180mgco2/m2 h精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案※ 光呼吸－在光照條件下植物吸氧放出 co2的過(guò)程，C3作物約有10～15%光合作用最初產(chǎn)物被光呼吸所消耗（而 C4作物沒(méi)有光呼吸）1、光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)：光飽和點(diǎn)——當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定限度時(shí)，光合作用不再加快，這時(shí)的光照強(qiáng)度稱(chēng)為光飽和點(diǎn)。光補(bǔ)償點(diǎn)——當(dāng)光照強(qiáng)度降至植物的光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度相等時(shí)， 這時(shí)的光照強(qiáng)度稱(chēng)為光補(bǔ)償點(diǎn)。光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)分別代表植物對(duì)強(qiáng)光、弱光的利用能力，以作為植物需光性的指標(biāo)。2、光反應(yīng)、暗反應(yīng)－是光合作用的兩個(gè)生化過(guò)程（光合作用的兩個(gè)階段）。光反應(yīng)——（在光照射下）吸收光能，固定 CO2生成中間產(chǎn)物暗反應(yīng)——（與光無(wú)關(guān)）把 CO2還原成體內(nèi)有機(jī)物。（三）光周期對(duì)光照的基本要求1、光周期現(xiàn)象－即晝夜間光照和黑暗的交替以及光照與黑暗時(shí)間的長(zhǎng)短，影響植物開(kāi)花結(jié)實(shí)的現(xiàn)象。根據(jù)不同植物對(duì)光周期的反應(yīng)不同，可分為長(zhǎng)日照植物，短日照植物和中間性植物3種類(lèi)型。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案短日照植物（實(shí)際是長(zhǎng)夜植物）——在一定發(fā)育時(shí)期內(nèi)，每天光照時(shí)間只有小于某一時(shí)數(shù)（臨界日長(zhǎng)）并經(jīng)過(guò)一定天數(shù)才能開(kāi)花的植物。（如果玉米、大豆等，縮短光照時(shí)間可以提早開(kāi)花）長(zhǎng)日照植物（實(shí)際是短夜植物）——在一定發(fā)育時(shí)期內(nèi)，每天光照時(shí)間只有大于某一時(shí)數(shù)（臨界日長(zhǎng)）并經(jīng)過(guò)一定天數(shù)才能開(kāi)花的植物。（如小麥、大麥、菠菜、向日葵等，延長(zhǎng)光照時(shí)間可提早開(kāi)花）中間性植物－發(fā)育期間對(duì)光照沒(méi)有嚴(yán)格要求的植物。（如西紅柿等）2、光敏色素（光敏素）－一種可溶解于水的藍(lán)色或藍(lán)綠色的色素蛋白質(zhì)（其分子含有非蛋白質(zhì)部分――開(kāi)鏈的四個(gè)吡咯環(huán)）可對(duì)紅光（660nm）和遠(yuǎn)紅光（730nm）進(jìn)行可逆的吸收反應(yīng)，能控制植物的開(kāi)花。光敏色素分為兩種類(lèi)型：1紅光吸收型－最大吸收波長(zhǎng)為 660nm，以P660表示；2遠(yuǎn)紅光吸收型－最大吸收波長(zhǎng)為 730nm，以P730表示在植物的光周期反應(yīng)中，消除暗期最有效的是紅光（660nm）但他的作用可被遠(yuǎn)紅光（730nm）所抵消。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案例如：①短日照植物在每天長(zhǎng)時(shí)間的黑暗中若給予短暫的紅光， 就不能開(kāi)花，∵被660nm 光照射后，P660轉(zhuǎn)變?yōu)镻730，此時(shí)P730增多可抑制短日照植物的生長(zhǎng)發(fā)育。②如果在紅光照射后又立即用遠(yuǎn)紅光短暫照射，則仍能開(kāi)花；③如果用兩種光交替處理，開(kāi)花與否，決定于最后的照射是紅光還是遠(yuǎn)紅光。(長(zhǎng)日照植物的情形與上述情形相反 )。短日照植物要求較低 P730/P660 比值，長(zhǎng)日照植物要求較高的 P730/P660 比值。P660類(lèi)和P730類(lèi)光敏色素隨光照條件而變化。若