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基于数值模拟的红枣片不同干燥方式热质传递仿真与试验 被引量：8
1
作者 李孟卿 张小强 +4 位作者 朱丽春 张茜 贾文婷 金新文 杨旭海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期50-59,共10页
为揭示并对比红枣片热风干燥、红外热风干燥及红外真空脉动干燥中的传热传质及干燥动力学特性,并填补关于果蔬红外真空脉动干燥数值模型的研究空白。该研究使用菲克扩散定律、安托因方程及比尔朗伯定律等控制方程分别建立了针对3种干燥... 为揭示并对比红枣片热风干燥、红外热风干燥及红外真空脉动干燥中的传热传质及干燥动力学特性,并填补关于果蔬红外真空脉动干燥数值模型的研究空白。该研究使用菲克扩散定律、安托因方程及比尔朗伯定律等控制方程分别建立了针对3种干燥方式的红枣片三维热质传递耦合数值模型,并利用试验数据对模型的可靠性进行验证。该研究基于枣片的实际几何尺寸进行建模并利用COMSOL求解。结果表明:1)与热风干燥相比,红外热风与红外真空脉动干燥分别缩短了46.43%和41.07%的干燥时间,且仿真结果与实测值吻合较好;2)温度场模拟图显示红外辐射可有效对红枣片内部进行加热,干燥20 min时红外热风和红外真空干燥的物料中心温度较热风干燥分别提高了11.33%和5.59%;3)模拟数据显示红外真空脉动干燥中的压力变化对干燥动力学产生了明显影响,其中含水率和干燥速率随压力脉动分别呈现阶梯状和峰状分布,并且干燥速率对压力变化的敏感性随着物料含水率的下降而下降;4)将测得的红枣片品质及质构特性与仿真数据进行综合对比,给出了关于分段组合干燥研究方向的见解,并对果蔬干燥数值模型的发展方向进行展望。该研究建立并验证了红枣片3种干燥方式下的数值模型,并结合模拟结果对各干燥过程的特点进行分析,对未来不同果蔬数值模型的建立及干燥机理的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 干燥动力学 热质传递 数值模型 红外辐射 压力脉动
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基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法 被引量：17
2
作者 谭厚森 马文宏 +4 位作者 田原 张茜 李梦瑶 李孟卿 杨旭海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期178-185,共8页
针对非结构化环境下香梨识别准确率低,检测速度慢的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法。使用Min-Max归一化方法,对YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLO6n、YOLOv7-tiny和YOLOv8n评估选优;以YOLOv8n为基线,进行以下改进:1... 针对非结构化环境下香梨识别准确率低,检测速度慢的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法。使用Min-Max归一化方法,对YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLO6n、YOLOv7-tiny和YOLOv8n评估选优;以YOLOv8n为基线,进行以下改进:1)使用简化的残差与卷积模块优化部分C2f(CSP bottleneck with 2 convolutions)进行特征融合。2)利用simSPPF(simple spatial pyramid pooling fast)对SPPF(spatial pyramid pooling fast)进行优化。3)引入了PConv(partial convolution)卷积,并提出权重参数共享以实现检测头的轻量化。4)使用Inner-CIoU(inner complete intersection over union)优化预测框的损失计算。在自建的香梨数据集上,指标F_(0.5)分数(F_(0.5-score))和平均精度均值(mean average precision, mAP)比原模型分别提升0.4和0.5个百分点,达到94.7%和88.3%。在GPU和CPU设备上,检测速度分别提升了34.0%和24.4%,达到了99.4和15.3帧/s。该模型具有较高的识别准确率和检测速度,为香梨自动化采摘提供了一种精确的实时检测方法。 展开更多
关键词 图像处理 图像识别 香梨 目标检测 YOLOv8 轻量化 消融试验
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南疆骏枣园表层土壤与梳齿互作仿真接触参数研究 被引量：1
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作者 周伦 李景彬 +4 位作者 梁俊鹏 丁惠哲 丁龙朋 陈江春 李道林 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期414-421,共8页
为提高机械式落地红枣捡拾机触土部件梳齿入土作业过程离散元模拟的准确性,确定离散元试验中沙土与梳齿的互作仿真接触参数,本文以沙土-沙土间接触参数、沙土-梳齿(钢)间接触参数为试验因素,以沙土休止角和滑动摩擦角为指标,分别建立沙... 为提高机械式落地红枣捡拾机触土部件梳齿入土作业过程离散元模拟的准确性,确定离散元试验中沙土与梳齿的互作仿真接触参数,本文以沙土-沙土间接触参数、沙土-梳齿(钢)间接触参数为试验因素,以沙土休止角和滑动摩擦角为指标,分别建立沙土休止角试验和沙土滑动摩擦角试验,利用Design-Expert软件开展Central Composite Design试验研究,以实际沙土休止角和滑动摩擦角为优化目标,获得最优接触接触参数组合为沙土-沙土恢复系数0.215、静摩擦系数0.611、滚动摩擦系数0.217,沙土-钢之间恢复系数0.375、静摩擦系数0.328、滚动摩擦系数0.125。通过对机械式落地红枣捡拾机开展沙土间田间试验与仿真试验,经验证土垄堆积高度试验误差不超过15%,确定了沙土参数标定的可靠性。本文研究结果可为后续机械式落地红枣捡拾机离散元仿真提供参数参考。 展开更多
关键词 枣园 沙土 梳齿 仿真 接触参数
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