本站消息 近日,学校黄峻伟教授团队在设施农业绿色消毒关键技术领域取得系列突破。针对土壤蒸汽消毒过程中长期存在的蒸汽扩散不均、土壤升温效率受限和能耗偏高等行业共性难题,团队在国际上率先将翅片结构引入土壤蒸汽消毒蒸汽输出装置设计,并围绕装置结构开展持续优化研究,逐步形成了从原始结构创新到高效能设计的系统化技术体系,揭示了翅片结构对蒸汽扩散和土壤温升的强化作用规律。相关研究为节能型土壤蒸汽消毒系统设计提供了理论基础,对缓解设施农业土壤连作障碍、推动土壤可持续管理具有重要意义。研究成果相继发表于农业工程领域国际权威期刊Biosystems Engineering(中科院1区TOP,IF: 5.3)和能源领域国际权威期刊Energy Conversion and Management(中科院1区TOP,IF: 10.9)。

成果一:围绕垂直翅片板末端强化传热展开,采用响应面法对翅片对角线长度、板上孔径及旋转角度等核心结构参数开展系统优化。优化后,土壤升温至80℃能耗降低777.86 kJ,加热停止后仍可稳定维持消杀温度30 min以上,消除土壤换热死区且消毒均匀性与能效显著提升。相关成果发表于Biosystems Engineering。(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2026.104449)

成果二:在上述垂直翅片强化传热研究基础上,团队进一步聚焦翅片形状优化开展研究,设计了新型余弦翅片蒸汽输出装置。通过调整振幅(A)和角频率(
)系统探究了不同翅片形状对消毒效果的影响。最优翅片使土壤升温至80 ℃效率提升41.3%,70–90 ℃区间节能约40%,并显著改善土壤保温效果。相关成果发表于Energy Conversion and Management。(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.120283)

该系列成果依托云南省教育厅高原特色现代农业节能减碳重点实验室并得到中国烟草总公司烟草农机研发与应用领域“揭榜挂帅”项目计划(110202301014)和云南省基础研究项目(202401BD070001-067)资助。学校为论文第一署名单位。张霞教授与硕士研究生胡文涛为系列成果共一作者,黄峻伟教授为通讯作者。
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