土壤風蝕監(jiān)測系統(tǒng)與關鍵技術

第1章 概論
1．1 國內外研究現(xiàn)狀
1．1．1 土壤風蝕監(jiān)測及網(wǎng)絡監(jiān)測研究現(xiàn)狀
1．1．2 風速傳感器研究現(xiàn)狀
1．1．3 風速廓線儀研究現(xiàn)狀
1．1．4 集沙儀研究現(xiàn)狀
1．2 存在的主要問題
第2章 流體與土壤風蝕
2．1 研究流體運動的方法
2．1．1 拉格朗日法
2．1．2 歐拉法
2．2 流量和平均速度
2．3 連續(xù)性方程
2．3．1 一維流體的連續(xù)性方程
2．3．2 二維、三維流體的連續(xù)性方程
2．4 相似原理
2．4．1 相似物理現(xiàn)象
2．4．2 相似定理
2．5 氣固兩相流
2．5．1 氣固兩相流測量的影響因素
2．5．2 氣固兩相流測量方法
2．6 土壤風蝕
2．6．1 土壤風蝕顆粒的輸送形式
2．6．2 土壤風蝕研究的基本方法
2．6．3 土壤顆粒起動條件與運動方程
2．6．4 常用風蝕顆粒測速方法
第3章 氣流對沖與擴容降速
3．1 分流對沖對氣流降速的影響
3．1．1 入口氣流的流動狀態(tài)及邊界條件
3．1．2 圓柱繞流現(xiàn)象
3．1．3 分流對沖降速原理
3．1．4 分流結構對繞流的影響
3．1．5 錐形壁面結構對下行氣流的回流影響
3．2 分流對沖式風沙分離器設計
3．2．1 進氣管
3．2．2 分離腔與回流腔
3．2．3 楔形體
3．2．4 排氣管
3．3 分流對沖降速的可行性
3．3．1 數(shù)值模擬
3．3．2 煙流試驗
3．3．3 氣流降速及集沙性能試驗
3．4 風沙分離器改進模型
3．4．1 管道內氣流的能量損失理論
3．4．2 擴容對氣流降速的影響
3．4．3 分流對沖與擴容組合降速的風沙分離器改進模型設計
3．4．4 分流對沖與多級擴容組合降速分析
第4章 氣流降速與內流場特性
4．1 氣流降速與速度場的關系
4．1．1 流體的流動
4．1．2 二次流動
4．1．3 排沙口氣流速度無法降到更低的原因分析
4．1．4 二次流對流場的影響
4．1．5 排沙口氣流降速分析
4．2 氣流降速與壓力場的關系
4．3 氣流降速與湍動能場的關系
4．3．1 湍流脈動
4．3．2 湍動能場對氣流降速的影響
4．4 內流場試驗
4．4．1 試驗條件
4．4．2 試驗方法
4．4．3 試驗結果及分析
第5章 氣固分離與內流場特性的關系
5．1 氣固兩相流模型
5．2 氣固兩相流場特性分析
5．2．1 氣固兩相懸浮系統(tǒng)
5．2．2 稠相流場特性分析
5．2．3 稀相流場的固相運動軌跡
5．3 氣固分離的微型風洞試驗
5．3．1 試驗條件
5．3．2 試驗方法
5．3．3 試驗結果及分析
第6章 分流對沖式多通道無線集沙儀
6．1 分流對沖與多級擴容風沙分離器設計
6．1．1 擴散型進氣管設計
6．1．2 建立分流對沖擴容降速結構模型
6．1．3 分離器降速作用仿真分析
6．2 集沙單元設計
6．3 初期集沙儀結構設計
6．3．1 集沙儀支架結構設計
6．3．2 集沙儀導向裝置設計
6．3．3 集沙儀外殼結構設計
6．4 分流對沖與多級擴容組合集沙儀優(yōu)化設計
6．4．1 風沙分離器設計方案
6．4．2 風沙分離器速度場數(shù)值模擬對比
6．4．3 集沙單元優(yōu)化設計
6．4．4 集沙儀外殼優(yōu)化設計
6．4．5 集沙儀支架優(yōu)化設計
6．4．6 集沙儀旋轉裝置優(yōu)化設計
6．5 集沙儀數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
6．5．1 傳感器信號調理電路設計
6．5．2 低成本無線數(shù)據(jù)采集器設計
6．5．3 稱重系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理算法
6．6 集沙儀性能測試
6．6．1 稱重傳感器標定及線性度測試
6．6．2 傳感器的精度及穩(wěn)定性測試
6．6．3 分離器降速效果測試
6．6．4 集沙儀等動力性試驗
6．6．5 集沙儀集沙效率試驗
第7章 熱敏式多通道風速廓線儀
7．1 熱敏式低功耗風速傳感器
7．1．1 熱敏式風速傳感器測量原理
7．1．2 傳感器敏感元件選擇
7．1．3 傳感器探頭設計
7．1．4 電路設計原理
7．1．5 硬件溫度補償分析
7．1．6 傳感器電路分析
7．1．7 輸出電壓與風速的函數(shù)關系
7．1．8 傳感器輸入輸出特性
7．1．9 傳感器性能參數(shù)實驗分析
7．1．1 0風速傳感器標定
7．2 熱敏式風速廓線儀研制
7．2．1 風速廓線儀整體結構
7．2．2 風速廓線儀外殼Gambit建模
7．2．3 風速廓線儀外殼Fluent仿真
7．2．4 風速廓線儀自動旋轉機構設計
7．3 風速廓線儀數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
7．3．1 低成本無線數(shù)據(jù)采集器設計
7．3．2 數(shù)據(jù)同步采集處理算法
7．4 風速廓線儀性能測試
7．4．1 風速傳感器溫度補償測試
7．4．2 風速廓線儀標定
7．4．3 風速廓線儀野外試驗驗證
第8章 土壤風蝕監(jiān)測系統(tǒng)的構建
8．1 風蝕監(jiān)測系統(tǒng)的組成及工作原理
8．2 風蝕監(jiān)測系統(tǒng)的特點、網(wǎng)絡拓撲結構和全覆蓋策略
8．3 低功耗無線數(shù)據(jù)采集節(jié)點設計
8．3．1 無線傳輸模塊及數(shù)據(jù)處理單元
8．3．2 低成本數(shù)據(jù)采集節(jié)點設計
8．3．3 獨立數(shù)據(jù)處理機制
8．3．4 應用層低功耗數(shù)據(jù)訪問策略
8．4 無線數(shù)據(jù)通信機制
8．5 自組網(wǎng)通信協(xié)議
8．5．1 自組網(wǎng)通信基礎
8．5．2 自組網(wǎng)指令系統(tǒng)
8．5．3 自組網(wǎng)協(xié)議的實現(xiàn)
8．6 GPRS數(shù)據(jù)通信鏈路構建
8．6．1 GPRS無線網(wǎng)絡結構
8．6．2 參數(shù)配置及實驗測試
第9章 土壤風蝕監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件設計
9．1 軟件結構設計
9．2 服務器數(shù)據(jù)訪問軟件
9．3 客戶端數(shù)據(jù)處理軟件設計
9．3．1 軟件人機交互界面設計
9．3．2 軟件程序設計
第10章 土壤風蝕監(jiān)測系統(tǒng)性能驗證
10．1 無線傳輸性能測試
10．1．1 無線傳輸距離測試
10．1．2 采集節(jié)點續(xù)航能力測試
10．2 風蝕監(jiān)測系統(tǒng)測試
10．2．1 局域網(wǎng)組網(wǎng)采集測試
10．2．2 互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)采集測試
10．3 野外實驗及數(shù)據(jù)分析
10．3．1 試驗區(qū)域概況及實驗方法
10．3．2 不同植被覆蓋度的草原地表測試
10．3．3 不同工程尺度的帶狀保護地表測試
10．3．4 傳統(tǒng)秋翻耕農田地表綜合測試
附錄
附錄1 無線風速廓線儀程序設計
附錄2 多通道無線集沙儀程序設計