Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-A>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering)

ISSNs 1673-565X (Print); 1862-1775 (Online); CN 33-1236/O4; started in 2000,Monthly.

JZUS-A is a peer-reviewed physical and engineering journal, indexed by SCI-E, Ei Compendex, INSPEC, CA, SA, JST, AJ, ZM, CABI, ZR, CSA, etc. It mainly covers research in Applied Physics, Mechanical and Civil Engineering, Environmental Science and Energy, Materials Science and Chemical Engineering, etc.

Impact factor: 0.408 (2011), 0.527 (2012), 0.608 (2013), 0.882 (2014), 0.941 (2015), 1.214 (2016), 1.215 (2017), 1.369 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE A

ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly

2015 Vol.16 No.4 P.251-334

<<< CONTENTS >>>

Civil Engineering and Mechanics

Experimental study of the shear properties of reinforced ultra-high toughness cementitious composite beams

Li-jun Hou, Zhi-yong Luan, Da Chen, Shi-lang Xu

DOI: 10.1631/jzus.A1400274 Downloaded: 3447 Clicked: 4966 Cited: 0 Commented: 0(p.251-264) <Full Text> <PPT> 1873

Chinese summary <45> 鋼筋增強超高韌性水泥基複合材料梁的剪切性能試驗研究

目的：揭示不同剪跨比和配箍率的鋼筋增強超高韌性水泥基複合材料（RUHTCC）梁的抗剪性能，爲超高韌性水泥基複合材料（UHTCC）用于結構關鍵抗剪部位提供參考。
方法：基于抗剪試驗結果，闡明剪跨比和配箍率對RUHTCC梁抗剪性能的影響，明确UHTCC與箍筋之間的複合抗剪效應，揭示RUHTCC梁的抗剪機理。
方法：以剪跨比和配箍率爲變量參數，通過RUHTCC梁在跨中(zhōng)集中(zhōng)荷載作用下(xià)的彎曲試驗，研究RUHTCC梁的剪切裂縫形态、荷載-撓度行爲、破壞模式、開(kāi)裂剪切強度和極限剪切強度等抗剪性能，并結合試驗結果，分(fēn)析RUHTCC梁的剪力傳遞機理。
結論：1. RUHTCC梁呈現出優良的剪切抗力以及穩态的斜裂縫擴展過程和多縫剪切開(kāi)裂行爲。2. 配置少量的箍筋可将典型的剪切破壞轉變爲較爲延性的彎剪破壞甚至彎曲破壞。然而，箍筋的配置并未顯著提高RUHTCC梁的抗剪能力，同時耦合UHTCC與箍筋也沒有表現出協同抗剪效應。3. 拉杆-拱模型和桁架-拱模型可用以描述RUHTCC短梁和細長梁的抗剪機理。

關鍵詞組：UHTCC；剪跨比；箍筋；剪切性能；抗剪機理

Effect of thermal stratification on interflow travel time in stratified reservoir

Xiao-feng Zhang, Shi Ren, Jun-qing Lu, Xin-hua Lu

DOI: 10.1631/jzus.A1400269 Downloaded: 2720 Clicked: 3989 Cited: 3 Commented: 0(p.265-278) <Full Text> <PPT> 1655

Chinese summary <38> 溫度分(fēn)層對于污染物(wù)在水庫中(zhōng)運行時間的影響

目的：水庫存在的溫度分(fēn)層導緻入流能夠形成表層流、間層流或者底層流。探讨溫度分(fēn)層的強弱對于污染物(wù)以間層流方式運動時在水庫中(zhōng)滞留時間的影響。
創新點：1. 通過伯努利能量方程，推導出分(fēn)層強度與間層流運動時間的關系；2. 建立試驗模型，成功模拟間層流運動。
方法：1. 通過理論推導，得到溫度分(fēn)層的強度越大(dà)，間層流運動時間越短（公式13）；2. 在實驗室中(zhōng)模拟不同溫度分(fēn)層強度下(xià)的間層流運動，驗證理論推導的關系式（圖7）；3. 通過數值模拟技術，模拟溫度分(fēn)層存在時的間層流運動，進一(yī)步驗證溫度分(fēn)層強度與間層流運動時間之間的關系（圖12）。
結論：1. 溫度分(fēn)層的存在會導緻入流在分(fēn)層水體(tǐ)中(zhōng)形成不同形态的流動；2. 溫度分(fēn)層強度的增加會導緻間層流在分(fēn)層水體(tǐ)中(zhōng)運動時間變短；3. 入流形成間層流方式的不同對于分(fēn)層強度與間層流運行時間之間的關系沒有影響。

關鍵詞組：溫度分(fēn)層；間層流；分(fēn)層強度；浮力頻(pín)率；運動時間

Influence of fin arrangement on fluid flow and heat transfer in the inlet of a plate-fin heat exchanger

Jing-cheng Liu, Shu-you Zhang, Xin-yue Zhao, Guo-dong Yi, Zhi-yong Zhou

DOI: 10.1631/jzus.A1400270 Downloaded: 3090 Clicked: 5203 Cited: 2 Commented: 0(p.279-294) <Full Text> <PPT> 1841

Chinese summary <34> 闆翅換熱器入口位置不同翅片排列方式對流體(tǐ)流動與換熱的影響

目的：研究闆翅換熱器入口位置（入口段、導流段以及換熱段）在不同翅片排列方式下(xià)，換熱器流道内流體(tǐ)流動以及溫度變化情況，期望得到能夠實現最優傳熱效果的闆翅換熱器入口位置合理的翅片排列方式。
方法：1. 構建7種不同入口翅片排列（入口段：導流段：換熱段分(fēn)别爲5:8:11，5:8:6，5:8:21，5:4:11，5:16:11，9:8:11和3:8:11），研究不同翅片排列下(xià)換熱器入口位置流場以及溫度場變化。2. 分(fēn)析闆翅換熱器入口位置6種不同網格劃分(fēn)結果（網格數分(fēn)别爲11962，39344，2120，207998，90738和54496）對計算誤差的影響，驗證網格收斂性。
結論：通過分(fēn)析闆翅換熱器入口位置不同翅片排列方式下(xià)換熱器入口位置流場與溫度場變化可以看出，相比入口段與換熱段，導流段翅片排列對換熱器溫度場影響較大(dà)。強化導流段翅片排列可以使換熱器獲得更好的傳熱效果。

關鍵詞組：翅片排列；闆翅換熱器；傳熱；湍流；溫度均衡

Pullout capacity of small ground anchor: a least square support vector machine approach

Pijush Samui, Dookie Kim, Bhairevi G. Aiyer

DOI: 10.1631/jzus.A1200260 Downloaded: 4522 Clicked: 7060 Cited: 4 Commented: 0(p.295-301) <Full Text> <PPT> 1866

Chinese summary <33> 基于最小(xiǎo)二乘支持向量機算法的小(xiǎo)地錨抗拔承載力研究

目的：基于最小(xiǎo)二乘支持向量機算法預測小(xiǎo)地錨的抗拔承載力。
方法：最小(xiǎo)二乘支持向量機算法中(zhōng)的輸入參數包括等效地錨直徑，地錨埋置深度，平均頂椎阻力，平均椎套摩擦力以及安裝工(gōng)藝。使用現場試驗的119組數據中(zhōng)的83組數據進行最小(xiǎo)二乘支持向量機回歸模型分(fēn)析，并使用剩餘的36組數據測試模型的拟合良好性；同時用敏感度分(fēn)析研究每個輸入參數的作用。
結論：通過與人工(gōng)神經網絡模型的對比，發現最小(xiǎo)二乘支持向量機的性能表現優異。

關鍵詞組：人工(gōng)神經網絡法；最小(xiǎo)二乘支持向量機；誤差條；地錨；抗拔承載力；現場試驗；敏感度分(fēn)析

Energy Engineering

Global optimal control of variable air volume air-conditioning system with iterative learning: an experimental case study

Qing-long Meng, Xiu-ying Yan, Qing-chang Ren

DOI: 10.1631/jzus.A1400137 Downloaded: 3346 Clicked: 5608 Cited: 0 Commented: 0(p.302-315) <Full Text> <PPT> 2043

Chinese summary <31> 基于叠代學習的變風量空調系統全局優化控制實驗研究

目的：采用實驗方法研究變風量全局優化問題，利用叠代學習控制策略優化動态控制性能，獲得變風量系統在系統層次的最優。
創新點：1. 采用全新的兼有變風量和變水量功能的實驗平台；2. 引入遞階優化控制理論，建立變風量系統的動态和穩态模型；3. 采用先進控制策略，如自校正比例積分(fēn)微分(fēn)（PID）控制和叠代學習控制等。
方法：1. 将系統進行分(fēn)解（圖4），并建立系統穩态模型（公式6-11）、動态模型（公式12-15）和能耗模型（公式16）；2. 在此基礎上采用變速積分(fēn)PID、自校正PID和叠代學習控制對系統底層進行動态控制，在系統整體(tǐ)優化中(zhōng)引入叠代學習。
結論：1. 先進控制策略的引入有利于優化變風量系統動态控制過程；2. 采用基于叠代學習的優化方法，可使系統節能約18.2%。

關鍵詞組：空調；大(dà)系統；叠代學習控制；全局優化

Emission characteristics of hazardous components in municipal solid waste incinerator residual ash

Xiao-dong Li, Yong Ren, Sha-sha Ji, Xia-li Hou, Tong Chen, Sheng-yong Lu, Jian-hua Yan

DOI: 10.1631/jzus.A1400142 Downloaded: 2823 Clicked: 4521 Cited: 3 Commented: 0(p.316-325) <Full Text> <PPT> 2119

Chinese summary <30> 生(shēng)活垃圾焚燒殘灰中(zhōng)有毒成分(fēn)的排放(fàng)特性

目的：探索中(zhōng)國生(shēng)活垃圾焚燒殘灰中(zhōng)重金屬、氯苯、多環芳烴等有毒成分(fēn)的排放(fàng)特性、排放(fàng)水平及相互之間的關聯特性，并認識其産生(shēng)、排放(fàng)與焚燒爐型、焚燒條件的關聯，以探索控制其危害的有效方法。
方法：1. 對中(zhōng)國幾個典型的生(shēng)活垃圾焚燒爐現場采樣，獲得多個飛灰和底渣的樣品；2. 通過多種不同的檢測手段和方法，分(fēn)别檢測殘灰的基本物(wù)理化學特性、氯苯、多環芳烴和主要金屬元素的濃度；3. 結合焚燒爐型和焚燒特性等條件，分(fēn)析各有毒成分(fēn)的排放(fàng)特性和相互之間的關聯特性。
結論：1. 氯苯、多環芳烴和重金屬受焚燒因素影響，在殘灰中(zhōng)的排放(fàng)特性各不相同，流化床焚燒爐能消除焚燒和原始垃圾的擾動，能控制氯苯在殘灰中(zhōng)的排放(fàng)，但多環芳烴排放(fàng)控制不如爐排焚燒爐；2. 殘灰中(zhōng)主要的有機有毒成分(fēn)爲高氯代氯苯和2至4環等少環類多環芳烴；3. 氯苯和多環芳烴在殘灰中(zhōng)的含量可能因爲不同的産生(shēng)機理而表現出一(yī)定的負關聯特點；4. 殘灰中(zhōng)的金屬主要爲鋁和鐵等輕金屬，濃度遠高于重金屬元素，而無毒重金屬（主要爲Mn、Ni、As和Zn）濃度高于有毒重金屬元素（Cu、Pb和Cr），且不同金屬表現出不同的對氯苯和多環芳烴的催化促進或抑制作用。

關鍵詞組：殘灰；氯苯；多環芳烴；重金屬；生(shēng)活垃圾焚燒

Optical Engineering

SESAM fabrication errors and its influence on ultrafast laser cavity design

Sha Wang, Guo-ying Feng, Shou-huan Zhou

DOI: 10.1631/jzus.A1500030 Downloaded: 2614 Clicked: 3760 Cited: 2 Commented: 0(p.326-334) <Full Text> <PPT> 1765

Chinese summary <27> 可飽和吸收鏡制造誤差及其對飛秒激光器腔型設計的影響

目的：從可飽和吸收鏡（SESAM）制造誤差所引起其光學特性的改變出發，提出采用飛秒激光器腔型設計的方法，避免SESAM誤差對激光輸出性能造成的影響。
創新點：從激光器腔型設計方案出發，采用不同曲率鏡，調整激光腔中(zhōng)激光晶體(tǐ)及可飽和吸收鏡上的光斑半徑大(dà)小(xiǎo)比值，解決SESAM制造誤差對激光器輸出的影響。
方法：采用傳遞矩陣法計算SESAM半導體(tǐ)膜層厚度對其光學性能的影響。對于不同的SESAM設計，影響大(dà)小(xiǎo)不同（表1）。
結論：通過改變腔内曲率鏡M₁，M₂和M₃的曲率值大(dà)小(xiǎo)以及腔的長度值，可以減弱SESAM制造誤差對飛秒激光器輸出的影響，實現對所有SESAM的連續鎖模。

關鍵詞組：可飽和吸收鏡；飛秒激光器；制造誤差；腔型設計