农业物料学.pdf

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书籍描述

内容简介
农业物料特性研究是农业机械设计、农产品检测、农业物料包装和储存保鲜技术的研究基础,在现代农业发展中具有重要的理论和实践意义。本书从近代物理学理论、技术和方法运用的角度出发,重点介绍了农业物料力学、热学、光学及电学特性,为物料特性参数的选取和确定提供了科学的研究方法和测试依据。 本书可作为农业机械化及其自动化、生物工程、食品科学与工程、包装工程、物流工程等专业本科生的学习用书,也可供科研人员、工程技术人员、相关专业研究生和教师学习工作时参考。

编辑推荐
内容权威、系统全面。

作者简介
马云海,吉林大学 生物与农业工程学院,教授,近年教学方面本人主讲的课程有:农业物料学等。主持与参加19余项国家省部项目,先后发表论文近50篇,其中SCI、EI收录30篇。获授权国家发明专利15件,并已实施,等等。 正在参加的科研项目为国家自然科学基金项目“生物纤维增强低树脂摩擦材料的结构仿生及摩擦学行为”、教育部新世纪优秀人才支持计划项目“仿生表面耦合设计与试验研究”等。 获2011年度教育部高等学校优秀成果奖技术发明二等奖,本人排名为第2位,题目:“农业机械土壤工作部件节能增效仿生技术”、2013年度吉林省技术发明一等奖,本人排名为第2位,题目:“仿生几何结构表面技术及其在农业机械中的应用”等等。

目录
第一章绪论 一、研究对象与任务001 二、农业物料与工程材料的区别001 三、农业物料学的进展与应用001 四、本课程的主要内容001 第二章农业物料的基本物理参数 第一节形状和尺寸表示法004 一、图形比较法004 二、类似几何体表示法005 三、轴向尺寸表示法006 四、粒径表示法006 第二节密度测量法009 一、密度的定义009 二、密度的测量010 三、农业物料的密度014 第三节孔隙率和表面积测量法015 一、松散物料的孔隙率及测量015 二、农业物料的表面积及测量016 三、松散物料的比表面积及测量017 第四节含水率定义和表示法018 一、农业物料的含水率018 二、水的活性019 第三章固体农业物料的流变特性 第一节理想物体的流变特性021 一、理想弹性体的基本力学特性022 二、理想黏性体的流变特性023 三、理想塑性体的流变特性024 第二节黏弹性024 第三节流变模型和流变方程式025 一、单要素模型025 二、麦克斯韦模型(Maxwell model)026 三、开尔文模型(Kelvin model)028 四、多要素模型029 五、广义模型031 第四节固体农业物料的流变性质及其测定035 一、农业物料力变形关系曲线035 二、农业物料的弹性参数测定036 三、农业物料的弹塑性参数及测定040 四、农业物料的黏弹性参数及测定041 五、农业物料的模拟试验047 第四章液体农业物料的流动特性 第一节液体农业物料的分类及其流动特性050 一、牛顿流体及其黏度051 二、准黏性流体和表观黏度052 三、塑性流体和准塑性流体054 四、触变性流体和胶变性流体055 五、黏弹性流体056 第二节液体农业物料流动性质测定057 一、细管法流动特性测定原理057 二、旋转法流动特性测定原理063 三、振动法确定黏弹性液体的流动特性068 第五章农业物料的流体动力学特性 第一节阻力和阻力系数069 一、球体的阻力系数070 二、平板的阻力系数071 三、其他形状物体的阻力系数071 第二节临界速度072 一、计算法确定物料的临界速度072 二、查表法确定物料的临界速度074 三、实验法确定物料的临界速度076 第三节物料动力学特性在农业工程中的应用078 一、农业物料的清选和分离078 二、气力输送080 三、水力输送082 第六章农业散粒物料的力学特性 第一节概论084 第二节散粒物料的摩擦学特性087 一、滑动摩擦角087 二、滚动稳定角090 三、休止角090 四、内摩擦角092 第三节散粒物料的力学特性096 第七章农业物料的热学特性 第一节传热的基本形式102 一、热传导102 二、热对流104 三、热辐射106 第二节农业物料的热学特性参数107 一、农业物料的比热108 二、农业物料的热导率110 三、农业物料的导温系数113 第三节在农业工程中的应用114 一、热学特性的测量114 二、农业物料的干燥118 三、农业物料的冷却120 第八章农业物料的光学特性 第一节农业物料与光的特性122 一、光的本性123 二、光的透过与吸收123 三、光密度124 四、光反射特性124 五、荧光和延迟发光特性124 六、光的扩散现象124 七、光的散射125 八、光的色散126 九、光传输模型126 第二节农业物料的光学测定原理与方法127 一、透光特性的测定127 二、反射光特性的测定130 三、延迟发光特性的测定131 四、近红外测定132 第三节农业物料光学性质的工程应用134 一、颜色和成熟度分析134 二、物料化学成分的分析135 三、农产品损伤缺陷检测137 四、自动分级和分选138 五、水果和蔬菜品质无损检测141 第九章农业物料的电学特性 第一节基本概念143 一、电阻和电导143 二、介电特性144 三、静电特性146 四、生物电147 第二节农业物料电学特性的测定147 一、农业物料的介电特性147 二、农业物料介电特性的测定150 三、农业物料其他电学特性及测定152 第三节在农业工程中的应用154 一、含水率的测定154 二、介质的加热和干燥154 三、农产品质量评定的控制155 四、种子的电处理156 参考文献158

序言
农业物料是指在种植、养殖及其产品加工中涉及的各种有机体,包括植物物料及产品——根、茎、叶、种子和果实,动物物料及产品——肉、骨、蛋和奶等。研究农业物料的物理参数、力学、热学、光学和电学特性,对于采用相关技术手段进行播种、收获、清选、输送、干燥、冷冻、储存和品质检测等农业装备设计、农产品加工和质量控制具有重要的意义。 农业物料的研究历史悠久,早在1893年,美国的科研工作者已开始对农作物、水果及食品的物理特性进行研究,但早期研究在当时的技术条件下没有得到很好的发展。到20世纪60年代初期,由于美国水果及蔬菜生产机械化的发展,亟需了解水果及蔬菜的物料特性作为农业机械装备的设计依据,农业物料的研究逐渐得到重视,美国农业工程协会将物料物理学性质列为一项研究分支,并且定期开展学术活动。近几十年来,随着科学技术的迅速发展,美、日、欧等对物料性质的研究更加重视,并开展了大量的工作,由于计算机及现代测试技术等的发展和应用,农业物料的测试精度和理论分析水平有了显著提高,逐步形成一门多学科交叉的新兴学科——农业物料学。 农业物料学是运用近代物理学理论、技术和方法,研究农业物料物理性质以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门交叉学科。它是物理学、工程学科和生物学各学科之间的桥梁,也是生物系统工程、农业工程、食品科学工程等学科的基础。农业物料学因其涵盖了各研究领域所涉及的物料特性研究问题,重要性已经逐渐被我国各大院校所认识,在研究生招生目录中列有该考试科目。20世纪80年代,吉林大学张守勤教授曾与东北农业大学马小愚教授合编一本《农业物料学》内部教材,该教材是当时全国农业工程类专业的重要教材之一。中国农业大学的周祖锷教授以此教材为蓝本,于1994年编写并正式出版了《农业物料学》,该书现在仍是国内高校硕、博研究生的参考授课教材。但由于该教材编撰年代久远,很长时间没有再版,在内容上已经跟不上现代物性检测新方法和新技术的发展,不能满足对学生培养的要求。因此,我们在原有参考书的基础上,根据近年来本科生和研究生课堂教学的经验和积累,收集并整理了现有资料和研究成果,组织编写了本书。在内容选取上,本书以农业物料的物理性质研究为线索,介绍了农业物料的基本物理参数及测定方法、力学、流变、热学、光学和电学等物理作用下所表现出的特性,综合考虑了读者理论基础和大学教学方式,以期将农业物料测试的新理论、新技术和新方法引入相关教学和科研之中。 本书由吉林大学马云海任主编,佳木斯大学张金波、太原理工大学吴亚丽任副主编,权龙哲、郭丽、庄健、张东光参与了本书的编写。全书由马云海统稿。本书被列入吉林大学本科“十二五”规划教材项目,并在编写过程中得到了许多专家的指导和帮助,在此表示衷心的感谢。对于农业物料特性的研究正在深入开展,现代测试技术的发展也日新月异,本书涉及的研究内容具有较大的探索空间,仍需要在实践中不断完善。由于笔者知识有限,书中疏漏和不妥之处在所难免,诚望读者提出批评和指正。 编 者

文摘
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