特性和问题

特性和问题（精选10篇）

特性和问题 篇1

0 引言

据美国人口普查局预测, 到2030年, 美国65岁及以上的人口比例将达到20%[1];据欧盟统计局预测, 2060年, 欧洲国家65岁及以上的人口比例将达到30%[2];联合国人口基金 (UNFPA) 发表的《2007世界人口状况报告》指出, 到2050年, 中国65岁及以上的人口比例将达到24%[3]。可见, 世界各国, 无论是发达国家还是发展中国家, 同样正面临着不同程度的人口老龄化问题。

随着收入的提高和生活方式的转变, 越来越多的老年人继续保有小汽车并且偏好于驾驶小汽车出行[4]。而随着年龄的增加, 老年人的身心功能逐渐衰退, 视力、听力, 以及行动能力减弱, 对外界刺激反应时间的增加, 导致其在驾驶小汽车的过程中表现出不安全的特性, 例如, 操作失误、对紧急情况不能及时做出恰当的反应等。因此, 随着老龄驾驶人数量的增加, 道路交通安全隐患也随之增加。

国外对于老龄驾驶人的驾驶特性和交通安全进行了大量研究。总结现有研究成果发现, 影响老年人安全驾驶的因素包括老年人视觉能力的衰退[5]、分心行为[6]、认知和心理运动功能的减弱[7]及反应能力的下降[8,9]等。国内学者针对老龄化背景下的交通问题也做了相关研究, 如西南交通大学的许志勇[10]分析了我国老龄人口面临的交通问题, 借鉴日本的经验, 提出了相应的应对策略。但我国目前老年人出行的交通方式以步行为主, 驾驶小汽车出行的比率较低。根据北京市2005年居民出行调查可知, 北京市老年人驾驶小汽车出行的比例仅为1.58%, 而美国老年人89%的出行是通过个人小汽车完成的[11]。因此目前对于我国老龄驾驶人的驾驶特性研究相对较少, 且研究内容具有一定的局限性。如刘东等[12]分析了老龄驾驶人的交通特性, 并给出了交通安全管理对策;西南交通大学的张殿业等[13]研究老龄驾驶人和年轻驾驶人对光的反应能力的差异性, 结果表明与年轻驾驶人相比较, 老龄驾驶人的感知时间、判断时间和动作时间显著性延长。

可以预见随着机动车驾驶人的快速增长, 未来我国的老龄驾驶人比例会很高, 未来的交通安全问题也会十分严峻。因此本研究首先通过统计年鉴和问卷调查获得的数据分析预测中国未来老年人保有小汽车和使用小汽车的趋势;然后结合驾驶人的驾驶行为与老年人的身心功能特征, 定性分析中国未来可能面对的老年交通问题, 最后提出了相应的交通安全管理对策。

1 中国未来老年人保有小汽车和使用小汽车的趋势

研究未来中国老年人交通安全问题, 首先应分析未来老年人驾驶小汽车的需求特性, 了解中国未来老年人保有小汽车和使用小汽车的趋势, 从而才能更好的把握老龄化背景下的城市道路交通安全问题, 并提前做好应对策略。

1.1 中国未来老龄驾驶人增加

由于我国之前汽车保有量较低, 因此目前老龄驾驶人的比例较低。据2013年华南理工大学举行的“设计与人因工程”国际专题研讨会上介绍, 目前中国60岁以上的驾驶人占总数的1%, 51~60岁的驾驶人占总数的10%, 35~50岁的驾驶人占总数的45%[14]。据2013年中国统计年鉴表明, 目前我国汽车驾驶人的数量为20 028.52万人[15], 根据中国统计年鉴中1990年到2012年的总人口数据和汽车驾驶人数量数据, 采用Gompertz函数[16], 可以预测2045年我国小汽车驾驶人数量为71 231万人, 而65岁以上的老龄驾驶人约占14%。

同理, 采用Gompertz函数, 根据中国统计年鉴中1990~2012年的总人口数据、汽车保有量数据和人均GDP数据, 预测2045年我国千人汽车保有量将达到396辆。结合中国人民大学人口与发展研究中心的陈卫对我国未来人口趋势[17]分析, 可得2045年我国汽车总保有量将达到55 951万辆。

可以预见, 随着汽车保有量和持驾照的老年人数量的增加, 老年人驾驶小汽车的比例也将增加。

1.2 未来老年人对小汽车的依赖性增加

为了进一步了解中国未来老年人 (即当前中青年人群老年后) 保有小汽车和使用小汽车的情况, 本研究对内蒙古呼和浩特市254名中青年群体对于未来老年后保有小汽车的意向进行调查, 包括119名女性被试和135名男性被试。

调查结果表明:68%的被试表示在65岁以后将继续保有小汽车;不同年龄段人群的选择意向见图1。其中, 18~30岁人群中有74%的被试表示老年后会继续保有小汽车, 31~40岁人群中有68%的被试表示老年后会继续保有小汽车, 而41~50岁人群中仅有56%的被试表示老年后会继续保有小汽车。卡方统计量检验显示18~30岁与41~50岁的人群之间的显著性指标sig0.05, 则2类人群对于65岁以后是否会继续保有小汽车的态度存在显著性不同, 这说明随着经济、科技以及医疗条件的发展, 现在越年轻的人群, 到老年后越偏好于保有小汽车。本研究进一步对月收入和是否拥有驾照与老年后继续保有小汽车进行交叉分析 (见表1) , 分析结果为收入越高和拥有驾照的人群, 越倾向于老年后继续保有小汽车, 其显著性指标sig分别为0.051和0.021。

此外, 本研究还调查了当前中青年对老年后休闲/娱乐/社交活动出行方式的选择意向, 进一步说明不同年代的人群, 生活方式不同, 对于老年后小汽车的保有和使用也存在较大的差异性 (见图2) 。由图2可见, 对于未来老年后休闲/娱乐/社交活动的出行方式, 18~30岁的人群主要以小汽车为主, 乘坐公共交通和出租车的比例不到10%, 而41~50岁的人群, 选择公共交通和出租车的比例大幅增加。通过卡方检验表明不同年龄的人群对于老年后休闲/娱乐/社交活动出行方式的选择存在显著差异。

可见, 呼和浩特市现在的大部分年轻人表示在老年后继续保有并使用小汽车, 且收入越高的居民, 老年后越偏好于保有小汽车。由中国统计年鉴2013数据可知, 内蒙古自治区的城镇居民人均可支配收入低于全民平均水平, 且2010年呼和浩特市人均汽车保有量仅为0.15, 而北京则达到0.23。上述分析结果说明, 内蒙古呼和浩特市居民平均收入和汽车保有量都偏低, 但该城市居民倾向于在老年后继续保有并使用小汽车。可以预见对于那些居民平均收入和汽车保有量都较高的城市的居民来说, 由于习惯使用小汽车出行, 因此老年后放弃小汽车的可能性越小, 因此我国未来的老年人对于汽车的依赖性将增加, 且越年轻的人群, 老年后对于小汽车的依赖性越强。综上所述, 我国未来拥有驾照的老年人越来越多, 对于小汽车的依赖性越来越强, 随着我国汽车保有量不断快速增加, 未来我国城市道路上驾驶小汽车的老年人比例将逐渐提高。

2 老龄驾驶人增加带来的交通安全问题

随着老龄驾驶人越来越多, 未来城市道路交通流状态可能发生改变, 交通安全隐患也随之增加, 本研究从驾驶人的驾驶行为和老年人的身心功能特征出发, 详细分析老龄化背景下的交通安全问题及其产生机理, 为交通安全管理政策的制定提供依据。

张生瑞[18]在《交通流理论与方法》一书中指出“依据对人行为的刺激 (S) —机体 (O) —反应 (R) 经典模式的拓展, 驾驶行为可分为3个阶段, 感知阶段、判断决策阶段和动作阶段。”其中感知阶段, 是指驾驶人通过感觉器官 (视觉、听觉和触觉) 感知其周围的车辆、行人、道路交通标志和标线、路面状况以及车辆自身的运行状况等信息;判断决策阶段, 则为驾驶人由中枢神经系统根据驾驶经验、技能、认知能力、知识和当时心理状态等, 通过分析, 对感知到的信息做出判断和决策;动作阶段则指驾驶人依据判断决策, 由运动器官 (手脚等) 完成对汽车的控制。见图3。

对于老龄驾驶人来说, 随着年龄的增加, 身心功能逐渐衰退, 主要表现在:视觉、听觉功能的普遍下降;中枢神经系统的功能逐渐衰退导致判断决策所需时间增加;神经肌肉系统的功能下降导致老年人运动功能减弱, 手、脚灵活性降低;体力下降, 容易疲劳等。此外随着年龄的增加, 老龄驾驶人的注意力、对速度的估计能力等也随之衰退。上述因素严重影响老龄驾驶人的正常驾驶行为, 为道路交通带来一系列的安全隐患。

老龄驾驶人对交通标志标线和信号灯的识别判断能力下降。老年人由于中枢神经系统的功能下降和手脚的灵活性降低, 对交通标志标线和交通信号做出准确判断并采取行动需要更长的时间;同时由于其视觉能力下降, 识别交通标志标线和信号灯时, 往往需要更短的距离和更长的时间, 从而造成判断决策和动作阶段时间不足, 导致发生交通事故的概率增加。

老龄驾驶人反应能力下降和运动功能衰退, 处理突发事件的能力也降低, 道路交通安全隐患增加。随着年龄增长, 老年人由于视觉、听觉功能和中枢神经系统功能的下降, 对外界刺激做出反应的时间延长;此外由于老年人手、脚灵活性降低, 老龄驾驶人依据判断决策完成对汽车控制的时间也增加。在车况、路况良好的情况下, 驾驶人发现情况并采取紧急制动的所需时间为0.69s, 若驾驶人反应时间每增加0.2s, 相应的刹车距离将延长3.34 m[19]。因此, 在遇到紧急情况或障碍物时, 老龄驾驶人的反应时间增加, 刹车距离随之增加, 容易发生碰撞事故。

对于安全的可接受间隙 (gap acceptance) 判断不准确, 导致其在交叉口处发生事故的概率较高。由于视觉功能和对速度的估计能力下降, 老龄驾驶人在通过交叉口时, 有时不能及时观察到其他方向过来的车辆或者不能正确估计其他车辆及自身车辆的速度, 从而在选择安全的可接受间隙时判断失误, 导致其在交叉口处发生交通事故的概率偏高。

由于体力上的限制和注意力下降, 老龄驾驶人在驾驶小汽车时极易疲劳, 交通事故发生的可能性也会增加。

3 应对老年交通安全问题的对策

通过上述分析可知, 中国老龄驾驶人将在2045年达到14%的比例, 因此提前做好应对工作十分必要。美国、日本、德国以及英国等发达国家步入老龄化社会较早, 因此在老龄驾驶人交通安全方面做大量研究, 并给出了相应的对策。如日本拟定了加强交通安全教育、建立适合老龄驾驶人的道路交通环境和开发适合老龄驾驶人的行车辅助支持系统的应对策略[20]。美国针对老龄驾驶人的交通举措包括:①完善公共服务;②有针对性的驾驶人培训和审核制度;③创造适合老龄驾驶人的道路交通环境;④为老龄驾驶人开发安全、易驾驶的车辆[21]。借鉴发达国家的经验, 我国在应对老龄驾驶人增加带来的交通安全问题时, 需从适合老年人出行的公共交通方式的提供, 交通设施的改善, 交通的智能化等方面出发制定相应的管理对策。

提供适合老年人出行的交通方式。充分了解老年人生理和心理特征的基础上, 建立特殊交通服务 (special transport services) 或交通工具, 例如电话叫车服务、超市 (商场) 免费班车、社区班车以及老年代步车等等, 引导老年人尽量放弃驾驶小汽车, 尤其是远距离的驾驶出行, 选择绿色环保、高效安全的公共交通方式或者其他效用较高的私人交通工具出行。

交通设施设置应考虑老年人的特点。国外相关研究表明, 老龄驾驶人在交叉口处发生事故次数居多, 因此道路设计时, 需充分考虑老年人的驾驶特性, 对道路线形和交叉口进行改良。此外, 为了便于老年人识别和使用, 美国、日本、德国等西方国家根据老年人心理、生理各方面的变化, 对交通标志标线进行了调整和设计。而目前我国在进行交通设施规划设计时, 较少考虑老年人的特殊需求。因此, 我国道路交通标志和标线设计时, 应考虑老年人的视力差、反应迟钝等弱点, 具体要求为:简单明了, 通俗易懂;使用形象化、标准化符号;组成元素之间间隔距离大;符号和文字使用色彩鲜亮的颜色填充, 并且与背景颜色的对比明显。

交通的智能化方面考虑开发专门针对老年人的辅助驾驶系统, 保障老年人的安全驾驶。如防碰撞系统 (collision avoidance system, CAS) , 可辅助视力不佳、反应迟缓的老龄驾驶人提前发现潜在的危险情景, 并做出正确的反应;交叉口防撞和停车标志辅助综合系统 (cooperative intersection collision avoidance system-stop sign assist, CICAS-SSA) [7], 通过检测交叉口处过往的车辆, 告知老龄驾驶人是否存在安全的可接受间隙, 辅助其安全通过交叉口;或者开发适用于老龄驾驶人的高自动化的专用车辆, 辅助老年人安全驾驶。

4 结束语

本研究首先通过统计年鉴和问卷调查获取的数据, 预测中国未来老年人保有小汽车和使用小汽车的趋势, 结果发现到2045年, 我国65岁以上的驾驶人约占14%, 目前68%的中青年表示65岁以后会继续保有小汽车并且驾驶小汽车出行, 且越年轻的人群、收入越高的人群, 以及拥有驾照的人群, 到老年后越偏好于保有小汽车和驾驶小汽车出行。然后指出老龄驾驶人由于其对交通标志标线和信号灯的识别判断能力下降、处理突发事件的能力普遍下降、对于安全的可接受间隙难以把握以及容易疲劳等特性, 导致道路交通安全风险增加。最后从适合老年人出行的交通方式的提供、交通设施的设置和交通的智能化方面提出了管理对策。

本研究对老龄化社会下的交通安全问题做了初步地定性分析, 目前本课题组正在开展老龄化背景下的交通体系研究, 从老年人的行为特征和交通需求角度出发, 深入研究未来可能面临的老年交通问题, 通过定性与定量相结合的方法, 构建适合老年人健康出行的交通系统。

移动学习及其应用和特性浅析 篇2

[关键词]移动学习 特性 设备

[中图分类号]G635[文献标识码]A[文章编号]16746058（2016）300088

社会在飞速发展，移动通信技术和网络技术正在阔步前进，人们对教育和学习的要求也在不断提高，在这种背景下，移动学习作为一种新的教育和学习方式应运而生。它借助移动通讯技术、网络技术和多媒体技术等工具，让学习者能够超越时间和空间的制约，随时随地进行学习和交流。

一、移动学习的定义和发展史

1.移动学习的定义

教育行业运用移动通讯技术衍生出一种全新的高效教育模式，即移动学习。移动学习就是mobile learning，简称Mlearning，意指在终身学习的思想指导下，利用移动通讯设备随时随地获取学习信息、学习资源和学习服务进行远程学习。移动学习是对现今远程学习的一种补充和改善，利用移动设备的便捷和普及将人们从学习的时间空间限制中解放出来，大大地提高学习效率。

2.移动学习的发展史

一是课堂时代。这种传统的“一对多”教育模式，学习的中心是教师，一切学习活动的时间、地点乃至学习内容都是由教师和学校组织的。学生只能接受而不能根据自己的兴趣和情况进行选择，受教育者只能被迫接受和适应这种模式。

二是多媒体教学时代。多媒体教学增加了教学的多样性和生动性，让课堂比传统教学模式更有气氛、更活跃。然而学习的主体仍然是教师，一切还是得教师和学校进行组织。

三是网络时代。网络的普及与发展，使人们在家里就能够学到自己想要了解的知识，改变了以往的以教师为中心的学习方式，大大增加了学习的多样性，使得学习更自主，初步体现了网络教学的优势。

四是移动时代。移动学习能够免除电脑的束缚，即使不坐在电脑前也能够学习。移动学习是传统课堂学习和信息通讯技术结合的产物，减少了学习对教室的过分依赖，摆脱了时间空间的束缚。学生可以根据自己的情况选择想学的内容，进行属于自己的学习。

二、移动学习的特性和设备

1.移动学习的特性

一是学习便捷性。便捷是移动学习的优势，满足了学习者不受时间空间限制进行学习活动的需求，传统学习模式使学习者得坐在教室或者图书馆内，就连现在流行的在线教育也得坐在电脑面前进行。而移动学习是基于移动设备的，所以学习者可以随时随地进行学习活动，更好地支配自己的时间，让移动学习无处不在。

二是知识条理性。移动学习的知识体系都是经过整合整理后展现在学习者面前的，这比杂乱无章堆积起来的知识更容易让学习者接受和学习，可以方便地选择自己所需的知识进行学习。满足了不同的学习习惯和学习爱好，适应不同的学习能力和学习水平。

三是情景再现性。利用网络技术和多媒体技术，移动学习更加灵活，学习某项知识不是为了记住它，而是为了更好地利用。移动学习就能够在大家学习某个知识点后针对知识点展现运用情景，方便大家更好更快地记住所学知识。

四是灵活交互性。众多志同道合的学习者们可以通过互联网上的论坛平台、在线答疑、作业测试、讨论小组、在线调查等诸多方式进行学习交流和经验分享，闭门造车不是正道，团队合作才是最终目的。

2.移动学习的设备

MP3/MP4：在智能手机尚未普及，通信技术还没如今这般发达的时候，MP3/MP4是比较好的移动学习设备。由于该设备一般不具备联网功能，所以使用者都是利用电脑下载一些音频视频的学习资源，然后通过MP3/MP4收听或观看达到移动学习的目的。

智能手机：使用者可以运用智能手机下载学习类的应用程序或者教学视频、音频，也可以利用手机上的网络功能登录一些网络教育的平台进行学习。基于智能手机的超便携性和诸多强大的实用功能，其成为移动学习的主流终端设备。

平板电脑：平板电脑和智能手机一样，具备诸多强大的功能，并且平板电脑的整体性能要优于智能手机。但是平板电脑的外形相比智能手机偏大，不是非常方便携带，并且由于平板电脑并未如同智能手机那般普及，所以市场使用率不够高。

笔记本电脑：虽然笔记本电脑的功能和性能更加强大，但由于其体积大、不利于携带，因此使用率也不是很高。但是对于某些要求较高的移动学习项目，如多人在线视频学习或者慕课等，还有对于那些需要运行某些特定大型软件程序的课程，笔记本电脑就具有无可替代性了。

随着时代的发展和教育观念的革新，移动学习必将在高中信息技术教学中发挥重要的作用，从而影响教师的教育方式和学生的学习方式。

浅析数学课堂问题的特性 篇3

1. 和谐性

所设置的问题链要和谐、有序, 问题与问题之间相互协调, 有层次感, 关联度高, 能承上启下.让学生既有思维的支撑点, 也有思维的生长点, 即问题应建立在学生已有知识或已解决的问题基础之上, 还要能够产生新的问题, 使问题成为学生新知识、新能力的增长点.“多边形内角和”教学中, 可以先让学生复习三角形内角和等于180°, 以三角形内角和为已知, 为后面转化作铺垫.探究一:任意一个四边形的内角和是多少?可否把四边形通过分割转化为几个三角形解决?怎样分割?有哪些方法?学生亲手操作.分割之后怎样求四边形的内角和?探究二:让学生用一种自己认为简单的方法求五边形、六边形的内角和.通过图形的复杂性, 再一次让学生经历转化的过程, 加深对转化思想的理解.同时关注学生用类比的方法解决问题, 进一步提高学生的推理表达能力.最后给出问题:任意多边形的内角和是多少?通过不同层次的问题, 调动全体学生的兴趣, 体验多边形内角和定理的形成过程, 让学生体会化归的数学思想方法, 掌握将多边形问题转化为三角形的方法很多, 可激发学生的思维, 使他们感受到学习数学的乐趣.

2. 适宜性, 即适当与适时

适当即问题设置要具有挑战性和可及性.要适应学生的年龄、心理、认知特点, 善于调动学生知识的最近发展区, 诱发学生认知冲突, 对学生的思维具有一定的挑战性.那种是否式、填充式、补语式的浅显设问不利于启迪学生思维.设问还必须具有可及性, 即让学生在自己的努力下或在他人的帮助下“跳一跳能抓着”, 反之, 如果问题跨度和难度太大, 学生无从下手, 容易丧失信心.例如在“等腰三角形”一课设问:如图, 在△ABC中, 根据下列已知条件, 写出你能得到的结论: (1) 如果AB=AC, ∠1=∠2, 那么…… (2) 如果AB=AC, AD⊥BC, 那么…… (3) 如果AB=AC, BD=DC, 那么……用变换的方法一起得出等腰三角形的性质, 激发了学生学习的兴趣和求知欲.

适时即把握住设问的时机.一、在新旧知识衔接处设问, 激发学生的求知欲.二、接触新知识后在关键处设问, 引导学生准确掌握本堂课的重点.三、例题讲解后抓住题目的变通处设问, 培养学生思维的流畅性和灵活性.四、在学生思维受阻、认识迷茫处设问, 以问题形式及时为学生调整思路、铺路架桥、指点迷津.五、在学生解决问题后异常兴奋忘乎所以时提问, 利用学生积极的思维态势, 通过更富有挑战性问题引导学生达到更高的认知境界.例如“多边形内角和”一课中, 当学生分别完成动点在顶点处、边上、形内三种情况的分割时, 教师提问:“动点如果在四边形外呢?”六、归纳总结时设问, 通过问题串的形式梳理数学知识及前后联系, 归纳数学思想、方法和解决问题的策略, 让学生形成相关的系统和网络.

3. 思维性

在学生参与数学活动时, 教师要鼓励学生质疑问难, 培养学生的问题意识.除了要学生敢问、想问, 还要让学生会问可以教给学生一些提问的技巧, 提高学生的思维品质.如“通过上面例子, 你发现了什么规律?”“你有解决这个问题的更好的方法吗?”“在同样条件下, 还有其他结论吗?”“如果条件改变或部分条件改变, 结论会怎样?”例如:平面上五点, 其中任意三点都不共线, 一共确定多少个三角形?此题去掉不共线条件结论又怎样?推广到n个点呢?这不仅教给学生分类讨论方法, 同时使学生能主动参与认识过程, 能提高学生分析问题、解决问题的能力.一节课下来, 一学期下来, 甚至三年下来, 学生们很难记住老师所讲的题目, 但是学到的数学思想方法会记住.

4. 体验性

一是问题的设置应联系学生已有的知识、能力及生活经验, 问题应是学生乐于思考且易产生联想的.例如, 让学生在探究出的四边形内角和的各种方法中选择自己喜欢的方法来计算五边形、六边形的内角和.例如, 在讲高中实验教材第二册“不等式证明”的例题时, 适逢阴雨天, 教室内的光线较暗, 于是笔者用以下问题作引入:采光度等于窗户面积与房间地面的面积之比, 但窗户面积必须小于地面面积, 采光度越大说明采光条件越好.试问:增加同样的窗户面积与地面面积后, 采光条件是变好了还是变坏了?为什么?学生很快进入了探索状态, 并找到了问题所隐含的数学模型:若窗户面积为a, 地面面积为b, 则a

潜油电泵的特性分析和油田应用 篇4

【关键词】潜油电泵；特性分析；油田应用

潜油电泵作为一种比较先进的机械采油设备，具有所有机械采油设备所没有的特点，在多年的采油实践中不断发展完善，配套的相关工艺技术也发展迅速，使潜油电泵采油技术的适应性很强。电机控制系统已经发展成为集成电路组合式全自动控制装置，并且配备了电泵井的测压、测温系统，变频调速技术逐渐成为电机控制方面的主导。

1 潜油电泵采油技术简介

潜油电泵机组系统作为油田机械采油设备，由潜油电泵测试装置、潜油电机、保护装置、多级离心泵、变压器、控制屏、接线盒、泄油阀、单流阀、电缆卡子、扶正器等元件组成。潜油电机工作原理：在油井开采过程中，潜油电泵处于工作状态，通过潜油电机产生动力带动潜油泵叶轮旋转，使井液压力提高，从而将井中的原油输送到地面集油系统。整个运作过程首先要保证潜油泵充分浸没在液体中，这样才能在潜油电机工作时，驱使潜油泵轴和叶轮飞快旋转起来，带动叶轮流道中的液体转动，液体的动能在惯性作用下，逐渐进入叶轮外缘。这样液体的压能和动能不断增加，将流出叶轮的液体压入导壳压出室并留存在里面。当液体流动速度减慢时，动能转变为压能，将导壳压出室里的液体压入导壳吸入室，满足叶轮抽汲，完成整个潜油电泵机组系统的分级过程。

2、潜油电泵的特性

潜油电泵在油井开采的过程中，需要充分浸没在液体中，油井内的环境状态复杂，产生的很多气体和液体杂质等对潜油电泵的运行有一定影响。潜油电泵对温度环境也有要求，油井温度通常控制在50℃～180℃。油井内的气体含量过大时会发生气锁现象，使潜油泵无法安全稳定的运行，因此潜油电泵机组中的油气分离器作用也很重要。油气分离器可以有效减少油井中游离气体的含量，提高泵的工作效率防止气锁现象发生。

另外油井开采过程必须有效控制井液的含砂量。防止油井出砂在潜油电泵机组运行过程意义很大，井液含砂低于0.05%才能正常抽汲，否则很容易造成潜油电泵磨损、卡泵，从而失效。潜油电泵机组在设计制造时，需要加强其防腐、抗砂性能。油田水质存在较多的腐蚀质，长期浸泡在油井下的潜油电泵机组必然会受到一定的影响，对机组进行防腐蚀措施也是很有必要的，可在机组表面涂防腐材料。对于CO2含量高、含蜡多、胶质高的油井，更容易使泵组结垢，导致无法散热，堵塞管道给潜油电泵的正常运行造成很大困难。因此加强防垢也是很有必要的。在实际的油井生产中，最常用的防垢措施是在油井中加入防垢剂，在机组表面采用防垢材料，此种防垢措施有利于改善机组结垢情况，延长机组使用时间。

潜油离心泵就是一个多级离心泵。潜油泵的长度在3～8m，直径与保护器和电机差不多，它是由许多小泵级串接而成的多级离心泵，井液每经过一级叶轮和导轮，将增加一定的压能。根据每口井的泵掛深度等资料来确定泵的级数，相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。这样设计可以满足套管内径限制下有比较广的排量范围，适合于不同产量的油井。另外级数越多，扬程范围越大。根据油井举升高度的要求，潜油电泵的扬程可达3000米。根据排量和单级扬程不同，离心泵的级数也可以达到500级以上。单节泵一般不超过8米，多节串联扬程可以提高。设计轴向卸载和径向扶正机构可以有效消除泵叶轮工作时产生轴向力，防止泵轴偏摆、叶轮振动，采用轴向卸载机构把轴向力通过导轮卸载到泵壳体，而泵两端和中间加装的扶正轴承可以有效防止偏摆。设计防气装置有效防止气锁现象。

在潜油电泵机组中，潜油泵与潜油电机之间由保护器和分离器连接，所以潜油电机的输出功率要经过保护器和分离器传递给潜油泵，而保护器和分离器都要消耗一部分功率，所以潜油电机的输出功率等于潜油泵的输入功率与保护器、分离器的功率损失之和。电泵采油系统工作时，就是一个能量不断传递和转化的过程。每一次的能量转化和传递都会有一定的损失。从地面输入系统的能量，扣除系统的各种损失以后，就是系统所给液体的有效能量，该有效能量与系统输入能量之比称为潜油电泵井的系统效率。

3、潜油电泵井组管理

潜油电泵采油过程是集科学性、完整性、系统性为一体的工艺结合，完善的设计生产制造过程，可以保证潜油电泵的良好性能充分发挥。在油井开采的过程中，对潜油电泵采油的设计、施工、运行方式等方面进行管理，充分调动各环节的工作，实现潜油电泵采油工作的有效衔接，优化系统组织与结构，达到对潜油电泵系统工程的管理。潜油电泵系统工程包括油井工程设计、选泵设计、施工、潜油电泵井投产、潜油电泵井管理。最后一个环节是总结与分析，通过上述环节的相互配合，提高电泵系统的运行效率，可以有效提升潜油电机、泵的使用寿命，提高油田生产效率，降低采油成本。

4、潜油电泵采油技术在油田应用情况

我国从1975年开始研究潜油电泵，到1981年开始先后从美国引进成套潜油电泵采油设备，经过近30年的发展和自主研发，实现了采油电泵自行研制。同时，各大油田在潜油电泵的排量、扬程和最大投影尺寸上，逐渐改进创新，形成了具有中国特色的潜油电泵系列产品，技术和工艺接近国际水平。目前，国内生产的电泵机组，其耐温最高等级为180℃，满足了潜油电泵在180℃以下的工况条件的应用要求。但随着石油钻井技术的进步和发展，越来越多的深井、超深井（6000m以上）、高温（170～190℃）油井也相继投入开发，并越来越多的采用潜油电泵生产。油井越深（3500～4500m），温度越高，开采的难度越大。使潜油电泵机组的效能发挥的不是很好，故障率高，检泵频繁，严重影响了油井生产效率。高含气油还会对潜油电泵产生一定的影响，甚至会危害到机组的稳定运行。只有地层压力稳定，才是保证采油效率的关键。潜油电泵在弱差层的利用效果好，因此在低渗透油田利用率高。

5、结论

采用潜油电泵采油技术有助于改善近井地带的渗流条件，通过在低渗透油田的应用，可减少油井井底流压，提高了生产压差，使弱油层的利用率得到提升，值得推广。

参考文献

[1]李荣，康学峰.潜油电泵注水工艺及应用前景探讨.石油矿场机械，2009.5

深部岩体力学特性的问题思考 篇5

随着社会发展、经济建设以及国家安全的新需求,地下空间开发不断走向深部已成为必然趋势。深部岩体由于其结构特点、变形特点、高应力状态的临界特点及其结构与含能特点等,使得其力学特性与浅部岩体相比具有显著不同[1]。近年来,深部岩体力学特性的研究成为岩体力学研究的重要课题。深部岩体的主要特征表现为应力与应变的关系呈非线性,深部工程中所出现的非线性岩石力学问题已成为国内外研究的焦点,正在形成岩石力学新的分支———深部非线性岩体力学[2]。

1 深部岩体力学特性的研究现状

1.1 国内外关于深部的概念界定

目前国内外在“深部”及“深部工程”等一系列概念上差异较大,至今也没有明确的概念和划分标准,在很大程度上影响了深部岩体力学研究的发展和交流。

近年来国内外许多学者对深部及深部工程的科学定义进行了研究。何满潮[3]提出把工程岩体开始出现非线性力学现象的深度及其以下的深度区间称为深部,并提出临界深度、上临界深度、下临界深度的概念,建立了深部工程的评价指标体系。钱七虎[4]根据深部岩体工程中出现新的特征科学现象的情况,提出基于分区破裂化现象来界定深部岩体工程,可以得到深部岩体工程的明确的具体概念。也有人以国际岩石力学学会定义的硬岩发生软化的深度作为进入深部工程的界限。此外,日本把深井的“临界深度”界定为600 m,英国和波兰定位为750 m,南非和加拿大等采矿业发达的国家,当深度达到800 m～1 000 m才称为深井。

1.2 深部岩体工程中的特征科学现象

随着深部岩体工程的不断发展,在深部围岩中发现了一系列新的特征科学现象,与浅部岩体工程相比具有迥异的特点。宏观上表现为大变形和大变形速率、分区破裂、应变型岩爆等现象(见图1)。

钱七虎[4]将这些新的特征科学现象归纳为两类:静力的和动力的,并对分区破裂化现象和冲击地压动力现象进行了科学解释,提出基于分区破裂化现象来界定深部岩体工程。俄罗斯科学家在实验室模拟试验中也从模拟中观测到这类分区破裂化现象。文献[5]通过岩体的本构模型和非线性理论对深部岩体中的特征科学现象进行了分析,并提出了岩体随机变形的混沌判别以及失稳的混沌预测预报方法。文献[6]对深部岩体分区破裂化进程的时间效应进行了研究,并利用蠕变理论对分区破裂化现象进行了分析和解释,提出深部高应力状态下产生的岩石分区破裂化现象是岩体经由蠕变产生的。文献[7]介绍了巷道围岩的分区破裂化相似材料的模拟试验,试验发现在离巷道一定距离形成的岩石严重破碎带不是一瞬间才出现的,而是在有应力的巷道岩体掘进中,经过一段时间才出现。

在深部岩体中,岩爆和岩体冲击地压等动力学现象也十分明显,关于岩爆的预测研究和机理分析,国内外众多学者也都作了大量的研究。文献[8]对深部岩体的动力学特性和峰值后的变形特性进行了研究分析,围绕深部岩体工程响应发生的静、动力特征科学现象,提出了深部岩体的构造和变形与破坏需要研究的问题。文献[9]对国内外岩爆预测的研究现状和发展趋势进行了探讨。

目前,深部岩体工程中的特征科学现象用传统的连续介质力学理论无法圆满的解释,已经引起了国际上专家学者的极大关注,成为近几年该领域的研究热点。

1.3 深部岩体工程的力学特点

深部岩体的地质力学特点决定了深部岩体工程与浅部岩体工程的明显区别在于深部岩石所处的特殊环境,即高地应力、高地温、高水压的复杂力学环境。

研究表明,总体上岩石的强度随深度的增加是有所提高的,但随着岩体工程深度的增加,岩石的破坏机理也随之发生变化,由浅部的动态破坏转化为深部的准静态破坏,由浅部的脆性力学响应转化为深部的潜在延性行为力学响应。但也有人认为深部岩体的破坏更多的表现为动态的突然破坏,即岩爆或矿震。

进入深部后,岩石的破坏特征主要表现为持续的强流变大变形和突发性的冲击地压现象。矿山开采中,一般认为优质硬岩不会产生明显的流变,但在深部高地应力条件下有所不同,深部环境下硬岩同样会产生明显的时间效应。在深部高应力环境中,岩石具有很强的时间效应,表现为明显的流变和蠕变,岩石的破坏往往伴随着有较大的塑性变形。目前,岩石流变试验特性主要集中在高温高压条件的实验研究和现场研究方面,由于实验室研究条件与现场实际情况有一定差距,因此实验室成果在进行外推时存在一定困难。

对于岩爆,近年来国内外众多学者针对岩爆的破坏机理和预测防治都作了大量的工作。人们已经从表观上定性的知道岩爆产生机理取决于岩体的强度、岩体中高应力累积及能量积聚,岩爆与采深有关系,即随着开采深度的增加,岩爆的发生次数、强度和规模也会随之上升。目前预报岩爆的重要参数就是岩层的位移和运动速率,但预测理论和预测方法都是基于不同的岩爆机理而得出的,由于影响岩爆发生的因素多,机制复杂,每一种预测判据只反映了某个因素对岩爆的影响,预测精度不能令人满意,关于岩爆的机理也需要做进一步研究。

2 关于深部岩体力学试验的思考

深部岩体力学特征的试验研究,必须突出深部岩体的特征,即岩体在高地应力、高温、高孔隙水压的组合作用下,所表现出的岩体力学特性的非线性。有人指出:深部岩体的变形特性主要以峰值后的岩体应力应变曲线特征进行描述,这给深部岩体的本构关系的确定带来了更大的难度。其难度主要表现为:获取应力应变全过程曲线的试验难度;同等应力水平下,应力应变全过程曲线的可重复性差的难度。此外,深部岩体的大变形中所包括的非线性的流变特性,也是试验研究的重要部分。岩体的非线性流变总体上可归纳为应变速率与应力水平、应力和应变状态以及作用的时间有关,非线性的流变特性试验研究的难点,主要表现为两方面:1)应力水平的复杂性,或者说是要研究在复杂的应力应变状态下的流变特性,包括双轴(包括平面应变条件)和三轴压缩应力在不同应力路径下、不同应力应变状态下的流变特性;2)如何真实的表现岩体的非线性流变特性。有关深部岩体非线性流变试验可以分成两大部分:完整岩石和结构面非线性流变试验。由于岩体的非线性流变可以表述为粘滞系数是应变速率、应力水平、应力和应变状态以及作用的时间的函数。由此可知,非线性流变试验的最大特点是:应力水平很高;由于开挖造成作用于岩石的应力发生了变化,即在应力调整的过程中引出了不同应力路径的问题;不可忽略完整岩石和结构面的蠕变特性;极限变形和破坏时间问题;多场(高温或低温、高孔隙水压力、高地应力)的组合作用下的耦合问题等。

3 深部岩体力学今后的研究重点

由于深部岩石力学行为以及深部灾害特征与浅部明显不同,基于浅部工程建立起来的传统理论已经不再适用,针对深部工程中存在的岩石力学问题,今后主要研究方向应该集中在深部岩石力学基本特性、深部岩石强度确定理论、深部工程岩体的本构关系以及参数确定方法等等。此外,深部工程围岩特性以及非线性动态力学设计理论,也是目前岩石力学工作者面临的挑战性问题之一。

参考文献

[1]钱七虎.非线性力学的新进展——深部岩体力学的若干问题[A].第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C].北京:科学出版社,2004:10-17.

[2]钱七虎.深部地下空间开发中的关键科学问题[A].钱七虎院士论文选集[C].2008.

[3]何满潮.深部的概念体系及工程评价指标[J].岩石力学与工程学报,2005,24(16):2854-2858.

[4]钱七虎.深部岩体工程响应的特征科学现象及“深部”的界定[J].东华理工学院学报,2004,27(1):1-5.

[5]蒋斌松,蔡美峰,贺永年,等.深部岩体非线性Kelvin蠕变变形的混沌行为[J].岩石力学与工程学报,2006,25(9):1862-1867.

[6]李英杰,潘一山,章梦涛.深部岩体分区破裂化进程的时间效应研究[J].中国地质灾害与防治学报,2007,12(4):119-122.

[7]廖美春,郭志昆,刘峰,等.深部岩体分区破裂化模拟试验模型几何尺寸的确定[J].防灾减灾工程学报,2006,26(1):58-62.

[8]王明洋,周泽平,钱七虎.深部岩体的构造和变形与破坏问题[J].岩石力学与工程学报,2006,25(3):448-455.

移动学习及其应用和特性浅析 篇6

一、移动学习的定义和发展史

1. 移动学习的定义

教育行业运用移动通讯技术衍生出一种全新的高效教育模式,即移动学习。移动学习就是mobile learning,简称M-learning,意指在终身学习的思想指导下,利用移动通讯设备随时随地获取学习信息、学习资源和学习服务进行远程学习。移动学习是对现今远程学习的一种补充和改善,利用移动设备的便捷和普及将人们从学习的时间空间限制中解放出来,大大地提高学习效率。

2. 移动学习的发展史

一是课堂时代。这种传统的“一对多”教育模式,学习的中心是教师,一切学习活动的时间、地点乃至学习内容都是由教师和学校组织的。学生只能接受而不能根据自己的兴趣和情况进行选择,受教育者只能被迫接受和适应这种模式。

二是多媒体教学时代。多媒体教学增加了教学的多样性和生动性,让课堂比传统教学模式更有气氛、更活跃。然而学习的主体仍然是教师,一切还是得教师和学校进行组织。

三是网络时代。网络的普及与发展,使人们在家里就能够学到自己想要了解的知识,改变了以往的以教师为中心的学习方式,大大增加了学习的多样性,使得学习更自主,初步体现了网络教学的优势。

四是移动时代。移动学习能够免除电脑的束缚,即使不坐在电脑前也能够学习。移动学习是传统课堂学习和信息通讯技术结合的产物,减少了学习对教室的过分依赖,摆脱了时间空间的束缚。学生可以根据自己的情况选择想学的内容,进行属于自己的学习。

二、移动学习的特性和设备

1. 移动学习的特性

一是学习便捷性。便捷是移动学习的优势,满足了学习者不受时间空间限制进行学习活动的需求,传统学习模式使学习者得坐在教室或者图书馆内,就连现在流行的在线教育也得坐在电脑面前进行。而移动学习是基于移动设备的,所以学习者可以随时随地进行学习活动,更好地支配自己的时间,让移动学习无处不在。

二是知识条理性。移动学习的知识体系都是经过整合整理后展现在学习者面前的,这比杂乱无章堆积起来的知识更容易让学习者接受和学习,可以方便地选择自己所需的知识进行学习。满足了不同的学习习惯和学习爱好,适应不同的学习能力和学习水平。

三是情景再现性。利用网络技术和多媒体技术,移动学习更加灵活,学习某项知识不是为了记住它,而是为了更好地利用。移动学习就能够在大家学习某个知识点后针对知识点展现运用情景,方便大家更好更快地记住所学知识。

四是灵活交互性。众多志同道合的学习者们可以通过互联网上的论坛平台、在线答疑、作业测试、讨论小组、在线调查等诸多方式进行学习交流和经验分享,闭门造车不是正道,团队合作才是最终目的。

2. 移动学习的设备

MP3/MP4:在智能手机尚未普及,通信技术还没如今这般发达的时候,MP3/MP4是比较好的移动学习设备。由于该设备一般不具备联网功能,所以使用者都是利用电脑下载一些音频视频的学习资源,然后通过MP3/MP4收听或观看达到移动学习的目的。

智能手机:使用者可以运用智能手机下载学习类的应用程序或者教学视频、音频,也可以利用手机上的网络功能登录一些网络教育的平台进行学习。基于智能手机的超便携性和诸多强大的实用功能,其成为移动学习的主流终端设备。

平板电脑:平板电脑和智能手机一样,具备诸多强大的功能,并且平板电脑的整体性能要优于智能手机。但是平板电脑的外形相比智能手机偏大,不是非常方便携带,并且由于平板电脑并未如同智能手机那般普及,所以市场使用率不够高。

笔记本电脑:虽然笔记本电脑的功能和性能更加强大,但由于其体积大、不利于携带,因此使用率也不是很高。但是对于某些要求较高的移动学习项目,如多人在线视频学习或者慕课等,还有对于那些需要运行某些特定大型软件程序的课程,笔记本电脑就具有无可替代性了。

随着时代的发展和教育观念的革新,移动学习必将在高中信息技术教学中发挥重要的作用,从而影响教师的教育方式和学生的学习方式。

摘要：移动学习作为一种新兴的学习方式,正在影响着我们的学习和生活,并且必将在学习领域产生更为重要的影响。从移动学习的定义和发展过程入手,分析总结移动学习的特点、特性和支撑设备,让更多的学习者了解和熟悉移动学习,进而借助移动学习提高学习效率、强化学习效果。

特性和问题 篇7

近年来全世界风电发展迅猛,其中陆上风电和海上风电发展速度并不平衡。相对于陆上风电而言,全球范围内海上风电的发展速度较为缓和。自2008年以来,世界海上风电进入快速发展期,2008与2009年连续2年海上风电新增容量超过了500 MW,2010年海上风电新增容量更是达到了1 400 MW。截至2010年底,全球海上风电累计装机容量为3 500 MW[1]。目前,中国的海上风电装机容量达到142.5 MW,占国内风电装机总容量的比例不到1%[1]。国内已建和在建的海上风电项目有上海东海大桥100 MW项目、江苏大丰潮间带300 MW示范项目以及去年江苏首轮1 000 MW海上风电招标项目。虽然国内目前已建和在建项目只占世界海上风电总容量的4%左右[1],但中国正处于海上风电加速发展阶段,根据沿海省份编制的规划,海上风电的装机容量预计将在2020年达到30 GW[2]。

相对陆上风电而言,海上风电的研究工作明显滞后。国外对海上风电展开了一些研究:文献[3]从预测的角度分析了海上风速梯度、垂直风速变化以及尾流效应对风电出力的影响;文献[4]分析了风电场规模、风速、风向等对海上风电出力波动性的影响;文献[5]分析了海上风电以及波浪能发电的出力特性以及互补性。目前,国内对海上风电出力特性与消纳的研究尚未见文献报道,亟须开展海上风电的相关研究工作。以广东电网为例,该省正在进行大规模海上风电的规划,必须超前研究其消纳问题,而海上风电出力特性分析是研究其消纳问题的一项基础性工作。

本文的核心是研究海上风电的出力特性,并探讨海上风电消纳的难点。针对目前海上测风数据不足、海上风电实际出力的历史数据积累不足的实际困难,研究基于实际数据分析与运行模拟相结合的方式开展。首先根据近岸风电场发电出力历史数据,分析了近岸风电出力的随机特性与波动特性;然后利用风电场运行模拟技术,根据分析得到的风电出力随机特性以及实际测风数据,对规划海上风电场进行运行模拟,得到各风电场出力的时间序列。通过对海上风电场出力的统计分析、风电场出力分布特征指数的计算以及对风速相关性多场景的对比,详细分析了未来海上风电场的出力特性。进一步,将海上风电与陆上风电出力特性进行比较,探讨了海上风电的消纳难点,为进一步研究其消纳方法提供了参考。

1 研究框架

1.1 整体思路

本文采用实际数据分析与数据模拟分析相结合的方法。实际数据分析是根据风电场历史出力信息,统计分析风电出力的随机性与波动性,提取风电场出力分布的特征参数,并结合沿海各地区气象站的测风数据,进行风电场出力的运行模拟,进一步分析研究海上风电场的出力特性,并探讨海上风电消纳的难点。本文整体研究框架如图 1所示。

1.2 研究方法

文中采用多风电场运行模拟模型产生规划海上风电场时序出力[6],其过程如下:根据风电场测风塔参考高度的实测风速数据,推算出预装风电机组轮毂高度的风速数据,统计分析风速的分布特征以及各风电场之间风速的相关性,生成符合风速统计特征与相关性的一系列风速时间序列,之后再结合风电场风电机组的出力特性曲线与可靠性模型,生成各风电场风电机组出力的时间序列。

其中,风速的随机分布特性采用双参数Weibull分布来拟合,其分布函数与概率密度函数分别如式(1)、式(2)所示:

式中:x∈[0,+∞);c和k分别为Weibull分布的尺度参数和形状参数。

风速的波动性由风速序列的自相关函数来表征[6],其定义为一个序列预期滞后n期的序列的自相关系数。研究发现,风速序列的自相关函数是由负指数控制下的单调衰减函数,如式(3)所示:

ρn=e-θ nθ>0,n=1,2,… (3)

式中:θ为风速自相关函数的衰减系数,其大小与风速序列变化的剧烈程度有关,风速变化越剧烈,其自相关函数衰减越快,θ越大。

1.3 描述风电场出力分布规律的新指标

比较2个风电场出力的分布往往使用风电场出力分布函数,然而风电场出力分布函数包含的信息量较多,难以直观比较风电场出力的分布特性。本文提出了风电场出力分布特征指数这一新指标,用来描述风电场出力的分布规律,同时衡量风电场出力的均衡情况。

风电场出力分布特征指数用β表示,其含义是风电场标幺出力大于β的概率为β。其计算方法如图2所示。将风电场的出力持续曲线的横纵坐标标幺化,横坐标的基值为风电场的装机容量,纵坐标的基值为出力的时段总数,标幺化后横纵坐标区间均为[0,1],该出力持续曲线中横纵坐标值相等的点就代表了风电场出力分布特征指数β。根据所述的计算方法,图2中风电场出力分布特征指数为0.33。

用数学表达式来描述该指标的计算方法如式(4)和式(5)所示:

式中:N为风电场出力的时段总数;Xi为状态变量;Pi为时段i的风电场出力;PC为风电场装机容量。

风电场出力分布特征指数能够评价风电出力的均衡情况,以图2中β=0.33为例,表示出力不小于装机容量的33%的时段总数占总时段数的比例为33%,即该风电场出力大于装机容量的33%的概率为33%。这种针对风电场出力概率分布特点的特征指数,实质上反映了风电场出力分布的偏度信息:β值越大,代表该风电场的出力水平越高;β值越接近0.5,表示该风电场的出力越均衡。

2 近岸风电场出力特性分析

2.1 风电场出力概率密度与持续曲线

洋前风电场位于广东省湛江市徐闻县新寮镇东部,沿海岸规划布置。图3为统计得到的洋前风电场出力概率密度与出力持续曲线。可见:当出力在装机容量的0～80%范围内时,概率密度随出力的增大呈递减趋势;当出力在装机容量的80%以上时,概率密度随出力的增大反而呈微弱的增大趋势。

作为对比,本文对甘肃河西4个风电场2010年的出力数据进行了统计分析。表1所示为对甘肃河西4个风电场的出力概率密度与出力持续曲线进行的统计分析。可以看出:近岸风电场出力占装机容量80%以上的出力概率明显高于陆上风电场;近岸风电场出力占装机容量35%以下的出力概率明显低于陆上风电场。

表1中统计了甘肃陆上风电场与广东近岸风电场的出力分布特征指数。其中,陆上风电场的出力分布特征指数在0.288～0.311之间,中位值为0.294,近岸风电场的出力分布特征指数为0.315,稍高于陆上风电场。总体上,陆上与近岸风电场的出力分布特征指数在0.3左右。

2.2 风电场出力的波动性分析

近岸风电场出力波动性也与陆上风电有所不同,表2所示为统计得出的不同置信度下小时级出力变化占装机容量的比例。在95%置信度下,陆上风电出力变化占装机容量的比例在19%～24%,而近岸风电场的这一数值为10%;在99%的置信度下,陆上风电的出力变化占装机容量的比例都在34%以上,而近岸风电场的这一数值为17.4%。总体来说,甘肃陆上风电场的小时级出力变化幅度约为近岸洋前风电场的2倍。

另外,按式(3)拟合得到了甘肃4个风电场以及洋前风电场风电出力自相关函数的衰减系数,如表3所示。洋前风电场的衰减系数明显小于陆上风电场,说明其出力波动性较小。

3 海上风电运行模拟的边界条件

3.1 海上风电中长期规划

以广东海上风电为例,在广东省千万千瓦级风电基地规划中,到2015年,风电装机容量达到3 779 MW,其中海上风电装机容量达到550 MW;2020年风电装机容量将达到11 561 MW,其中海上风电装机容量将达到4 080 MW。

广东中长期海上风电规划中,海上风电场在地理布局上自东向西可以分为五大片区:汕头片区、汕尾片区、珠三角片区、阳江片区和湛江片区。该分区方式可覆盖中国南海近岸全线,基于此分区方式得到的各片区2020年海上风电装机容量分别为:汕头片区350 MW、汕尾片区1 340 MW、珠三角片区960 MW、阳江片区800 MW、湛江片区630 MW。

以VESTAS的V112-3.0 MW Offshore型海上风电机组[7]的参数作为典型值,其切入风速、额定风速、切出风速分别为3 m/s,12 m/s,25 m/s,风机轮毂高度为112 m,额定运行功率为3 MW,尾流效应系数取0.95。

3.2 风速随机特性

广东各风电场规划报告中提供了相应地区的气象数据,从中选取各个片区的代表性气象站,统计各片区的风速随机分布特征。由于风机轮毂高度的典型值为112 m,与各气象站的观察高度不完全一致,故利用式(6)对参考高度平均风速进行折算,得到轮毂高度平均风速:

式中:vh为轮毂高度平均风速;vh0为参考高度平均风速;h和h0分别为轮毂高度和参考高度;α为风切变指数,与气温、地表粗糙程度、大气层稳定性等因素有关[8],取0.1～0.4不等[9],在海洋地区该数值较小,本文取0.15,文献[10]中台湾西部的澎湖列岛由实测风速统计得到的风切变指数即为此值。

得到各片区轮毂高度处的平均风速后,结合各片区气象站的参考高度的风速分布,可以得出各片区的Weibull分布及其参数c和k,如表4所示。

另外,本文中设定风电机组可利用率为0.95;风速的波动性由风速自相关函数衰减系数来表征,本文用风电场出力序列的自相关函数衰减系数来估计风速的自相关函数衰减系数,虽然风电出力与风速之间呈非线性关系,但风速与风电出力的自相关函数衰减系数大致相同。本文将海上风电场的风速自相关函数衰减系数取为0.03。

3.3 风电场间风速相关性

风电场间风速相关性主要与风电场地理距离有关:相距较近的风电场由于受到同一天气状况的影响,其风速将会表现出较强的相关性;相距较远的风电场,其遇到同一天气状况的概率较小,因此其风速相关性较弱。国外对于风电场之间的风速相关性已经有所研究,文献[11]对北欧四国的风电场群进行了风速相关性研究,结果表明,风速的相关系数与风电场之间的地理距离存在式(7)所示的负指数关系:

式中:C为风电场风速相关系数;d为两风电场之间的地理距离;M为相关系数随距离的衰减因子。

分别设置4种场景:基础场景,M为0,即各风电场风速不相关;弱相关,M为100;中相关,M为300;强相关,M为500,文献[11]中在对北欧风电场的相关性进行计算时即采用M=500。根据广东各海上风电片区的地理位置,可计算得到各风速相关性场景下的风速相关系数矩阵,以中相关性场景为例,计算结果如表5所示。

4 海上风电模拟出力特性分析

4.1 风电场时序出力特性

各风速相关性场景下得到的各片区风电出力概率分布相似,以基础场景下汕头片区海上风电模拟出力的概率分布为例,如图4所示。可以看出,当出力达到装机容量的85%后,概率密度显著抬升,这使得各片区的出力持续曲线在该出力区间显得更为上凸。文献[12]在对荷兰海上风电场进行统计分析时得到了类似的分布。

不同风速相关性场景下各片区海上风电场模拟出力的分布特性相似。以风速中相关性场景为例,如表6所示,其结果与表 1相比,海上风电场的高出力概率明显高于陆上和近岸风电场,海上风电场达到装机容量80%以上的出力概率约为陆上风电场的4～9 倍。而海上风电场的风电出力分布特征指数在0.293～0.364之间,中位值为0.321,也高于陆上风电场。

4.2 多场景下海上风电模拟出力

表7为不同风速相关性场景下广东海上风电场总模拟出力与甘肃河西4个风电场总出力的分布特性统计结果。陆上风电总出力大于80%装机容量的概率只有0.003%,稍低于海上风电场;而陆上风电场总出力小于35%装机容量的概率比海上风电场高出0.19～0.24。因此,可知海上风电场占装机容量35%～80%之间的总出力概率将比陆上风电场高0.2左右。从表7可知,海上风电场总出力的分布特征指数比陆上风电场大0.078～0.096,进一步说明海上风电场的整体出力水平较高。

4.3 容量因子分析

容量因子指风电场年平均出力占风电场装机容量的比例。通过容量因子可推算风电场的年利用小时数。其计算方法如式(8)所示:

式中:f为风电场容量因子;T为时间长度;PR为风电机组额定输出功率;ETA为T时间段内风电机组实际发电量。

根据海上风电场模拟出力结果,各风速相关性场景下海上风电场的容量因子在0.26～0.33之间,比陆上及近岸风电场稍高:2010年洋前风电场的容量因子为0.25;2010年甘肃河西各风电场的容量因子在0.14～0.23之间。由此可知,海上风电场的容量因子高于陆上风电场。若海上风电场容量因子比陆上风电场高0.03,则利用小时数将高出200 h。

5 海上风电消纳特点分析

通过上述对海上风电出力特性的分析,可总结出海上风电消纳不同于陆上风电消纳的几个特点。

1)对于单一海上风电场,当出力达到装机容量的85%后,其出力概率密度曲线会显著抬升;对于区域内多个海上风电场,总出力占总装机容量35%～80%之间的概率较高。而由于风电机组可能出现反调峰特性[13],因此海上风电出现强烈反调峰的程度和概率将强于陆上风电,对于系统负荷峰谷差较大的地区,海上风电的接入将加大系统的调峰难度以及局部电网潮流的多样性。另外,海上风电出力的季特性为冬季比夏季高[14,15],而系统负荷的季特性一般为夏季高、冬季低,因此冬季的海上风电消纳难度将高于夏季。

2)由于海面风速相对于陆地更为平稳,海上风速的自相关函数衰减系数小于陆上风速,海上风电出力的波动性要低于陆上风电,因此海上风电的接入对系统调频的影响以及系统调频能力的要求要低于陆上风电。

3)在地理分布和电网规划上,陆上风电场开发相对集中,而海上风电场则是沿海岸线分布、分区开发,各海上风电场可就近接入陆上电网,沿海岸带状分散的海上风电场降低了对输电通道的要求,降低了消纳难度。

4)海上多风电场整体出力分布特性以及波动特性在较大程度上取决于各风电场风速相关性的大小。而各海上风电场风速相关性取决于海上风电场的地理位置以及该地区的气候特性。对风速相关性的分析需要同步的海上风速时序数据。目前,国内海上风电这方面的资料还十分匮乏,需要在下一步工作中重视对海上风速第一手资料的收集。

6 结语

基于对海上风电出力特性研究较少的现状,本文将海上风电与陆上风电进行了对比研究。利用风电出力模拟技术生成了广东2020年海上风电场出力时间序列。提出了风电场出力分布特征指数的评价指标,能够描述风电场出力分布的均衡情况。最后探讨了海上风电消纳不同于陆上风电消纳的特点:海上风电出现强烈反调峰的程度和概率将强于陆上风电;夏低冬高的季节特性加大了冬季海上风电的消纳难度;海上风电对于系统调频能力需求较低。

特性和问题 篇8

关键词：铝制扭带,转动特性,阻力特性,非线性回归

0 引言

换热器被广泛地应用在生产的各个领域,在化工生产和操作中更占有举足轻重的位置,因此提高换热器的换热效率,减少能源的损耗成为人们关注的问题;研究者通过各种方式去改善换热器的传热性能,从而达到节能优化的目的;作为一种节能的新技术,强化传热在19世纪60年代就受到人们的重视,开始发展起来,到目前为止对于换热器强化传热技术的研究较为成熟[1];而扭带作为一种具有在线自动清洗污垢和强化传热双重功能的内插物强化传热元件[2,3],它不改变换热器原有的结构,而且加工制造简单、试验中装卸方便;所以内插扭带一直受到研究者的青睐和好评,研究者们对内插扭带进行了大量的工业应用对比试验,取得了大量的研究成果,研究表明内插扭带是一种实用价值很高的强化传热元件。

本次试验将内插扭带应用在Φ42的换热管中,扭带的材质为纯铝,选用铝制扭带是因为它具有耐腐蚀、可回收、毒副作用小等优点,能被广泛地应用在不同的领域;本文主要论述了试验所研究的不同型号铝制扭带的转动特性和阻力特性,找出影响扭带工作特性的因素。

1 实验方法

1.1 扭带的结构参数

铝制扭带的厚度为0.5 mm,通过人工扭转而成,有效长度为3 m,扭带采用分段式连接。扭带的主要结构参数有节距H、带宽D,扭转比Y(Y=H/D);扭带的结构参数示意图和实体图见图1、图2。扭带的编号采用NDD-Y,试验中所用的20根扭带的规格见表1。

1.2 试验装置及过程简述

换热管的型号为Φ42×2.5,有效长度为3 000 mm的无缝钢管,试验装置见图3。

换热管内的试验工质为自来水,事先将自来水抽入到储水槽中,试验时用水泵将水从储水槽中打入到管路中,而不是直接从外部抽取,以保证压力的稳定,便于压力的测量和读取;换热管试验段的压强降通过U管水银压差计测量计算得到。在自旋扭带的上部转轴处贴上反光镜片,保证透过视镜可见,用SZG-441B手持式数字测速仪通过反光作用测量其转速。用型号为IFM4080F的电磁流量计控制和调节水的流量;试验时的流量调节范围为0～8 m/h,每间隔0.5 m/h的流量为一个测量点,试验时先将流量调回到零,从零开始逐次递增流量,当流量达到8 m/h后,再以相同的步长逐次递减到零,以保证测量的精准度。

1-水泵;2-电磁式流量计;3-疏水阀;4-视镜;5-铝制扭带;6-精密压力表;7-换热管;8-U形管压差计;9-储水槽

2 试验结果分析

2.1 转动特性

2.1.1 理论转速与实验结果的比较

林清宇教授根据在定态流动时,扭带恒速运转,扭带的推动力矩M与阻力矩Mf应平衡,即M=Mf,计算推导出扭带的理论转速公式[4]:

undefined

式中 n——扭带转速,r/min;

u——流体轴向流速,m/s;

f——范宁摩擦系数,无量纲;

L——扭带的长度,m;

γm——扭带Rm处的倾角。

以上理论转速公式可以简写为:undefined。

从试验结果得到扭带转速n和流体的流速u成线性关系,形式为:n=au-c,表2给出了通过试验数据计算得到的转速回归公式。

从以下20根扭带的试验结果可看出,回归公式的相关系数均大于0.99,说明扭带转速n与流体的轴向流速呈良好的线性关系,将回归公式n=au-c中的系数a与理论转速公式中的斜率30/H进行比较;比较结果见表3。从表3可以看出相对偏差值均在±6%以内,说明试验结果与理论计算非常吻合,则在本试验条件下铝制扭带转速回归公式的斜率a可以表示成30/H。其中,相对偏差的计算公式为:δ%(a-30/H)/a×100%。

2.1.2 影响扭带转动的主要因素

将试验中铝制扭带的转速和流体的流速绘制成图表,二者的关系图见图4。

从图4中可以看出,随着流速u的增大,转速n也线性增大;下面引入扭带的结构参数,进行非线性回归,得出试验中扭带的转速和结构参数的关联式:

undefined

适用范围:

(1)换热管内径di=37 mm;

(2)自旋扭带带宽D=18～22 mm;

(3)扭转比Y=3.5～4.5;

(4)转速n≥0。

从回归的关联式可知:扭带的扭转比Y(Y=H/D)和扭带带宽D是影响扭带转速的主要因素;当宽度D不变时,随着扭转比Y的增大,转速n越小;当扭转比Y相同的时候,随着扭带宽度D的增大,转速n也越小。

2.2 阻力特性分析

2.2.1 理论阻力损失

理论推导时,认为内置自旋扭带换热管的轴向流阻由两部分组成,一为管内流体与管壁间的摩擦力(即阻力),二为流体与自旋扭带摩擦力的轴向分量。令未安装自旋扭带换热管的流体压力降为Δp2,也就是管内流体与管壁间的摩擦力所引起的流体阻力损失;则安装了自旋扭带换热管的流体压力降为Δp,即:Δp=Δp1+Δp2,Δp1就是由扭带轴向摩擦力所引起的流体阻力损失,经推导得出Δp1的关联式为[5]:

undefined

式中 f——范宁摩擦因子,无量纲;

ρ——水的密度,kg/m3;

L——扭带的轴向长度,m;

di——换热管的内径,m。

2.2.2 理论压降与试验结果的比较

试验测得流体压力降Δp与轴向流速的平方u2成正比,即Δp=bu2;通过非线性拟合得到回归方程,见表4;换热管内安装自旋扭带后,流体压力降理论计算值与试验值的比较见表5,由表5可见,理论计算值与试验结果相近,误差都在±4.0%以内,进一步验证了理论公式的正确性。

其中相对误差δ′%=(理论总压力降-试验总压力降)/理论总压力降×100%;水的密度ρ取998.2 kg/m3;扭带的轴向长度L取2.8 m(不包括两端法兰的长度);换热管的内径di为0.037 m;理论式中的范宁摩擦因子f需要根据试验条件来确定,计算得出范宁摩擦因子f为0.00892。

2.2.3 影响扭带压强降的主要因素

做压强降和流速的平方u2的关系图,见图5所示。流体压力降与流体轴向流速的平方u2成正比,随着u2的增大,Δp也增大,理论研究和试验研究是一致的;从图5中可以看出插入扭带的换热管的压强降明显高于空管的压强降,增加的部分就是由扭带轴向摩擦力所引起的流体阻力损失Δp1;因换热管的直径较大,插入不同扭带的换热管压力降差别不大,从图中不易看出结构参数对压强降的影响规律,因此又对数据进行非线性回归,推导出了压强降和结构参数的关联式如下:

undefined

从上面的关联式可知:扭带宽度D增大,Δp1也增大;扭带节距增大,Δp1则略有下降;换热管内径越大,则压强降Δp1越小,总压强降也越小。

2.3 摩擦阻力系数

2.3.1 试验结果

由于流体的粘性,流体流过扭带和管壁有摩擦阻力,本节研究与之相关的系数——换热管内流体流动的摩擦阻力系数的变化情况。摩擦系数λ与Re的关系图见图6。

从图6中可知扭带的摩擦系数略大于空管,且摩擦系数随着雷诺数的增大而减小,最后逐渐趋近于某一数值。

对试验结果进行分析得出摩擦系数λ和雷诺数Re符合非线性幂函数关系,可归纳为λ=a′Reb′的形式;通过多元非线性回归,得出λ与参数di、D、Y、Re关联式为:

undefined

从上式可知摩擦系数λ随着扭带的宽度D增大而增大,随着扭转比Y增大而减小。

2.3.2 理论分析

由《化工原理》可知摩擦阻力系数的计算式为[6]:

undefined

式中 λ——摩擦系数,无量纲;

l——换热管长度,m;

Σle——U形管压差计两测点之间局部阻力损失的当量长度之和,m。

de——插有扭带换热管的当量直径,m;

undefined

其中:t——自旋扭带的厚度,0.000 5 m;

又因为Δp=Δp1+Δp2,Δp2=αρu2,Δp1的计算式见公式(3),则有:undefined,将Δp代入到式(6)中,得到:

undefined

在本文中,内置铝制扭带换热管的空管压力降为Δp=933.86u2;试验中,已知换热管的特征参数l+Σle=2.8 m,f=0.008 92,di=0.037 m,α=933.86/998.2=0.936,将上述参数带入式(7),可以得到:

undefined

2.3.3 实验值与理论值的比较

从图6可知摩擦系数λ与Re的关系符合教材中理论的描述[6],即在大雷诺数下(完全湍流区),摩擦阻力系数趋于某一数值,此时摩擦系数与雷诺数无关,因此反映为式(8)的情况,只与影响相对粗糙度的结构参数有关,因此可对比试验中最大雷诺数下的摩擦系数(即最小摩擦系数)和理论推导值,来判断试验的准确性。

从表6可知:理论摩擦系数与试验值的偏差在6%以内,说明试验值和理论较为吻合;根据上表(允许试验中的操作误差存在)并结合试验推出的关联式(5)可以得出规律:宽度D相同的扭带,扭转比Y越大,最小摩擦系数越小;当扭转比Y一定时,宽度D越大,最小摩擦系数越大。

3 结论

1)扭带转速n与平均流速u呈线性关系;n=au-c中的斜率a与30/H的偏差在±5%以内。影响扭带转速n的主要因素是:扭转比Y和带宽D,同一宽度扭带,扭转比大的在相同流速下转速低;扭转比相同的扭带,宽度大的转速低。

2)流体压力降Δp与流体流速u成二次曲线关系,压力降Δp随着流速u增加而增大;对理论压力降和试验结果进行了比较,相对误差在±4.0%以内,理论和试验较为吻合。

3)流体摩擦阻力系数与自旋扭带结构参数的关联式为:undefined;理论和试验均得出如下结论:宽度D相同的扭带,扭转比Y越大,最小摩擦系数越小;当扭转比Y一定时,宽度D越大,最小摩擦系数越大。

参考文献

[1]顾维藻,神家锐,马重芳.强化传热〔M〕.北京:科学出版社,1990:9-15.

[2]支校衡,俞秀民,俞天兰,等.流体动力塑料扭带在线自动连续清洗技术〔J〕.辽宁工学学院学报,2003,23(6):47-49.

[3]Cengiz Yildiz,Ya ar Bi er,Dursun Pehlivan.Effect of twist-ed strips on heat transfer and pressure drop in heat exchang-ers.Energy conver.Mgmt,1998,39(3/4):331-336.

[4]林清宇,林靖宇,林榕端,等.管内自旋扭带转速的研究〔J〕.中国机械工程,2007,18(16):1970-1973.

[5]林清宇,林靖宇,林榕端.内置自旋扭带换热管流阻的计算〔J〕.石油机械,2007,35(9):38-41.

金线莲的结实特性和无菌播种培养 篇9

关键词：金线莲；蒴果；无菌播种；膨大率；萌发率

中图分类号： S567.23+9.04文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0214-04

收稿日期：2013-11-04

目前国内对金线莲的组织培养研究主要集中在原球茎培养[5-6]和丛生芽培养[7-8]方面，在种子培养方面，伍成厚等报道了金线莲种子培养过程中类原球茎的诱导及其分化[9]，罗安雄等则探讨了不同培养基对金线莲种子萌发以及幼苗生长的影响[10]。本研究对2个金线莲品种进行了自交及正反交，并观察了结实情况、蒴果采收时间和培养基成分等因素对金线莲非共生萌发的影响，以期建立金线莲无菌播种繁殖技术，为金线莲育种提供技术参考。

1材料与方法

1.1试验材料

2个金线莲品种材料均取自广西农业科学院花卉研究所观赏植物研发中心的育苗温室，其编号和品种的主要性状、形态分别见表1、图1。

1.2试验地概况

1.3试验方法

1.3.1授粉在亲本花中选取开放3～7 d内的花朵，用牙签取其蕊柱上呈浅黄色、具有黏性的花粉块，并置于亲本花的柱头蕊腔内。

1.3.2蒴果发育情况的测量以及结实率的统计蒴果采收后用分析天平称质量并用游标卡尺测量果荚最终长、宽；计算结实率（采收的蒴果占授粉花朵数的百分数）。

1.3.3种子预处理与播种将果荚置于流水下，用软毛刷小心刷洗表皮后用洗衣粉水浸泡10 min（期间不停晃动），再用流水冲洗30 min；在超净工作台上用75%乙醇擦拭表面后用无菌水冲洗1次，接着用1%氯化汞浸泡蒴果8 min，再用无菌水冲洗4次；吸干表面水分，用解剖刀纵向切开蒴果，将种子均匀播撒在培养基上；暗培养7 d后转入光照培养条件，光照时间为10 h/d，光照强度1 000～1 500 lx，培养温度保持在26～30 ℃。

1.4种子萌发试验

1.4.1蒴果成熟度对比试验采用单因素试验法，进行不同成熟度蒴果的对比试验，即授粉后31、45、52 d的种子在配方为1/2 MS+1 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+20 g/L蔗糖、pH值5.6的培养基中进行培养。

1.4.2基本培养基对比试验采用单因素比较法，进行种子诱导萌动的基本培养基对比试验，即MS（高盐）培养基、1/2MS（中盐）培养基、WPM（中盐、高钙、高钾）培养基及KC（低盐）培养基4个处理，并附加20 g/L蔗糖、6.5 g/L琼脂，调节pH值为5.6。

1.4.3生长激素组合的对比试验以295自交种子为材料，选用0、0.5、1.0、1.5 mg/L 6-BA与0、0.2、0.5 mg/L NAA两者的组合共8个处理，加上清水对照共9个处理，均附加20 g/L 蔗糖、6.5 g/L琼脂，最后调节pH值为5.6，具体见表2。

2结果与分析

2.1蒴果结实特性及基本特征

由表3、图2可知，无论是在形状还是颜色方面，2种金线莲的蒴果及种子都无明显差别；但自交结实率差异明显，295的自交结实率比较高，为92.77%，而294仅为63.75%，两者之间相差29.02百分点；294与295之间的正反交结实率分别为100.00%、0，表明在正交成功的情况下，反交可能不会杂交成功，因此金线莲在杂交育种时，同时进行正反交有助于提高成功率。

2.2种子萌发

2.2.1蒴果采收期对种子萌发的影响将授粉后分别发育了31、45、52 d的种子播种于1/2MS培养基中，分别培养10、16周，统计种子的膨大率、萌发率。由表4可见，授粉后31 d，294×294未见种子的膨大与萌发，295×295种子的膨大率仅为28.0%，萌发率为35.0%；授粉后45 d，2个品种的膨大率和萌发率都显著提高，其中295种子的膨大率达到99.0%，萌发率达到91.0%；授粉后52 d，种子的膨大率和萌发率都比45 d的种子有所下降，其中295×295种子的膨大率相差达36百分点，萌发率相差达18百分点；同一采收期的294×294种子，不论是膨大率还是萌发率都显著低于295×295（除授粉后31 d）

。结果表明，当蒴果采收期为45 d时，最有利于膨大形成原球茎（图3），且后续发育形成原球茎的速度也较快；而当蒴果采收期只有31 d时，不能或很难膨大形成原球茎；当蒴果采收期达52 d时，果荚饱满并有轻微皱缩，但尚未开裂，说明种子已经完全成熟，但其膨大率和萌发率反而有所下降。总体结果可以看出，不同金线莲品种之间的膨大、萌发效果相差较大。

2.2.2基本培养基對种子萌发的影响金线莲种子在4种基本培养基上膨大萌发的原球茎外形无明显差异。但在MS和KC培养基上的种子膨大时间比在1/2MS和WPM培养基上的晚，原球茎也没有那么粗壮。不论是在种子膨大成原球茎还是在原球茎分化成幼苗方面，WPM组都比较粗壮，优于其他3组。综合试验结果，在发育形态方面金线莲基本培养基的优劣顺序为：WPM>1/2MS>MS>KC。

nlc202309041400

2.2.3生长激素组合对种子萌发的影响由表6可知，单独使用NAA对金线莲种子膨大萌发最为有利，高于NAA与6-BA不同浓度的组合配比；而单独添加6-BA的膨大率低于空白对照组，萌发率与空白对照组无显著性差异；随着6-BA浓度的升高，膨大率、萌发率出现一定的升高趋势，但差异不显著。推测可能是低浓度的6-BA对金线莲种子萌发有一定的抑制作用。

2.2.4水果添加物对种子萌发的影响由表7可见，与对照组相比，添加不同的水果有机物对金线莲种子膨大有一定的促进作用，且不同处理间存在显著差异。其膨大率大小为：香蕉汁>马铃薯汁>苹果汁>椰子汁；萌发率大小为：马铃薯汁、苹果汁>椰子汁>香蕉汁。可以看出，加入香蕉汁的培养基对种子膨大的促进效果比添加椰子汁、苹果汁和马铃薯汁的更显著，但添加香蕉汁的培养基在种子萌发成幼苗时的萌发率比其他3组显著下降，这说明香蕉有促进种子吸水膨大的良好效果，但同时在种子萌发成苗的过程中起一定的抑制作用。综合试验结果可知，添加马铃薯汁对金线莲种子的膨大、萌发最有利。

3结论

通过种子无菌播种，可缩短杂交育种周期，提高育种效率，加快种苗规模化生产进程，是金线莲种质资源保存利用的关键技术环节。目前国内在金线莲无菌播种技术应用研究方面做得比较少，且金线莲不同品种对基本培养基、激素组合配比和水果添加物的选择等有一定的差别。因此，本试验以2个金线莲品种的杂交蒴果为材料，探讨了蒴果采收时间、培养基成分、激素组合配比等因素对种子膨大萌发的影响，结果表明：（1）授粉后45 d的种子无菌播种后膨大率、萌发率都显著高于52 d的，这与张娟娟等研究的某些兰科植物的种子成熟前比成熟后在无菌萌发过程中具有较高的萌发率相一致[11]，推测可能是由于种皮开始皱缩，木质素类物质积累，种皮透水性下降导致萌发率下降，因此金线莲在野生环境下需要相应的共生真菌侵染后才能萌发；（2）4种培养基中MS无机盐含量最高，属于高盐培养基，1/2MS为中盐培养基，WPM也是中盐培养基，但相对而言钙、钾含量高，这说明低磷浓度有利于金线莲种子的萌发，而高浓度的无机盐含量不利于其膨大萌发，KC属于低盐培养基，且营养成分比较简单，可能不足以支持种子的萌发，同时说明金线莲种子萌发需要有充足的营养；（3）本试验中单独使用NAA对金线莲种子萌发最为有利，显著高于NAA与6-BA不同浓度组合配比，推测可能是细胞分裂素信号的转导是通过磷酸基团在主要组分之间连续传递而实现的[12]，而低磷浓度有利于金线莲种子的萌发，因此6-BA对金线莲种子萌发起不到促进作用，NAA与6-BA同时配合使用时，6-BA通过促进细胞的分化，在一定程度上对抗着NAA的作用，因此NAA与6-BA不同浓度组合与空白对照组无明显差异，也可能是激素浓度范围过小或激素种类过少造成的结果，在以后的试验中可以适当扩大激素范围浓度和种类；（4）天然水果添加物的成分比较复杂，大多含有氨基酸、激素、酶等一些复杂的化合物，它们对细胞和组织的增殖、分化有明显的促进作用，培养基中添加香蕉汁，可有效促进金线莲种子的膨大，却又抑制了其萌发，这可能是成熟的香蕉中含有较多的植物生长激素，有利于膨大，同时又含有较高的可溶性糖，提高了培养基的碳/氮比，从而抑制了种子的萌发；（5）金线莲品种之间的膨大萌发效果相差显著。

種子萌发是一个复杂的植物生理过程，在自然环境中，金线莲种子只有经过适宜的真菌侵染才能萌发，且萌发率低，因而其野生资源十分匮乏。金线莲每个果荚中都含有成千上万粒种子，通过无菌播种手段可以使之萌发成苗，应用于生产上可以加速金线莲的繁殖，为中药材和花卉市场提供大量的商品苗，具有良好的应用前景。此外，通过无菌播种手段也可以促进金线莲资源的再生，对野生资源的保护也会起到积极的作用。

参考文献：

[1]钟岑生. 金线莲的药用价值与开发[J]. 广西农业科学，1997（2）：51-53.

[2]李介元. 台湾金线莲[J]. 台湾农业探索，2001（2）：42.

[3]陈裕，林坤瑞，管其宽，等. 金线莲生物学特性及生境特点的研究[J]. 亚热带植物通讯，1994，23（1）：18-24.

[4]蔡文燕，肖华山，范秀珍.金线莲研究进展（综述）[J]. 亚热带植物科学，2003，32（3）：68-72.

[5]王建勤，林兰英，陈钢. 金线莲原球茎的诱导与植株再生[J]. 植物学通报，1996，13（1）：55-56.

[6]韩晓红，罗明英，欧阳志成，等. 金线莲原球茎增殖研究[J]. 北方园艺，2012（24）：144-146.

[7]孟志霞，郭顺星，于雪梅，等. 植物生长调节剂对福建金线莲丛生芽增殖的影响[J]. 中国药学杂志，2008，43（23）：1777-1780.

[8]阚世超，张明生，李花. 金线莲丛生芽诱导研究[J]. 安徽农业科学，2009，37（3）：981-982.

[9]伍成厚，冯毅敏，贺漫媚，等. 金线莲种子培养的研究[J]. 中国野生植物资源，2008，27（1）：47-50.

[10]罗安雄，孟志霞，陈晓梅，等. 福建金线莲种子萌发及幼苗培养研究[J]. 中国药学杂志，2012，47（15）：1199-1203.

[11]张娟娟，严宁，胡虹. 三种兜兰属植物种子发育过程及其与无菌萌发的关系[J]. 植物分类与资源学报，2013，35（1）：33-40.

[12]许智宏，薛红卫. 植物激素作用的分子机理[M]. 上海：上海科学技术出版社，2012.马凤霞，赵权. 乙烯利、ABA对北五味子品质的影响[J]. 江苏农业科学，2014，42（9）：218-220.

小麦需肥特性和施肥技术 篇10

小麦对氮、磷、钾三要素的吸收量因品种、气候、生产条件、产量水平、土壤和栽培措施不同而有差异。在黄淮平原地区中、高等生产水平下的小麦, 每亩生产100千克籽粒, 需从土壤中吸取纯氮2.6~3千克、纯磷1.2~1.5千克、纯钾2~2.5千克。随小麦产量的提高, 对氮、磷、钾的吸收比例也相应增加。

二、小麦需肥规律

小麦对氮、磷、钾养分的吸收量, 随植株营养体的生长和根系的建成, 从苗期、分蘖期至逐渐增多, 于孕穗期达到高峰。小麦不同生育期吸收氮、磷、钾养分的吸收率不同。氮的吸收有两个高峰:一是从分蘖到越冬, 此时期是小麦群体发展较快的时期, 吸收氮量占总吸收量的13.5%;另一个是从拔节到孕穗, 这个时期植株生长迅速, 对氮肥需要量急剧增加, 吸收氮量占总吸收量的37.3%, 是吸收氮肥最多的时期。对磷、钾的吸收, 一般随小麦生长的推移而逐渐增多, 拔节以后急剧增长, 40%以上的磷、钾是孕穗后吸收的。苗期是小麦的营养期, 氮素代谢旺盛, 同时对磷、钾反应敏感, 所以施足基肥能促进早分蘖、早发根, 为麦苗安全越冬、壮秆大穗打下基础。拔节期。小麦营养生长与生殖生长并进, 养分的吸收和积累多, 氮、钾达最大值的一半, 磷占40%左右。孕穗期, 养分吸收积累最大, 氮素吸收积累达80%, 磷钾在85%以上。抽穗开花后, 小麦根系吸收能力减弱至丧失, 养份吸收随之减少并趋于停止。

氮素在小麦越冬前分蘖期和幼穗分化期, 磷素在三叶期, 钾素在拔节期是关键时期;而养分最大效率期是氮素在拔节至孕穗期, 磷素在抽穗至开花期, 钾素在孕穗期。

三、小麦施肥技术

小麦整个生育期的生长中。其营养生长阶段 (出苗-拔节) 的施肥, 主攻目标是促分蘖和增穗, 而生殖生长阶段 (孕穗-成熟) , 则以增粒数和粒重为主。根据小麦营养特点, 应重视基肥和及时追肥。中等肥力水平条件下, 亩施纯氮13~15千克、纯磷6~8千克、纯钾4~6千克。基肥中氮肥用量应占施肥总量的60%~80%, 追肥占20%~40%为宜。

基肥的施用“麦喜胎里富, 基肥是基础”。基肥不仅对幼苗早发、培育冬前壮苗、增加有效成分是必要的, 而且也能为培育壮秆、大穗、增加粒重打下良好的基础。对于土壤质地偏黏、保肥性能强、又无浇水条件的麦田, 可将全部肥料一次作为基肥施入, 俗称“一炮轰”。具体方法是, 把全部的有机肥、2/3的氮、磷、钾肥撒施地表后, 立即深耕, 耕后将余下的肥料撒垡头上, 再随即耙入土中。这样可使耕作层全层都混有肥料, 既有利于前期形成壮苗, 又可防止后期脱肥早衰。对于保肥性能较差的沙土或水浇地, 采用重施基肥、巧施追肥的分次施肥方法。亩施腐熟有机肥3~5方 (1500~2000千克) , 将2/3的氮肥和全部磷肥、钾肥、有机肥作为基肥, 其余氮肥作为追肥。施种肥是最经济有效的施肥方法。一般每亩施尿素2~3千克;或过磷酸钙8~10千克, 也可用复合肥10千克左右。

微肥可作基肥, 也可拌种。作为基肥时, 由于用量少, 很难撒施均匀, 可将其与细土掺和后撒施地表, 随即耕入土中。用锌、锰肥拌种时, 每千克种子用硫酸锌2~6克, 硫酸锰0.5~1克, 拌种后随即播种。

1. 追肥的施用

巧施追肥施是获得小麦高产的重要措施。追肥的时间宜早, 多在冬前进行, 常有“年外不如年里”的说法。追施的肥料大都习惯用氮肥, 但当基肥未施磷肥和钾肥、且土壤供应磷和钾又处于不足的状况时, 应适当追施磷肥和钾肥。对于供钾不足的高产田, 也可在冬前撒施150千克左右的草木灰。对于供肥充足的麦田, 切记过量追施氮肥, 且追肥时间不宜偏晚。否则, 易引起贪青晚熟, 招致减产。

2. 根外喷肥的施用