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

2018 Vol.19 No.6 P.417-490

<<<                         CONTENTS                         >>>

Articles

Experimental and numerical investigation of flow forces in a seat valve using a damping sleeve with orifices

Jun-hui Zhang, Di Wang, Bing Xu, Min-yao Gan, Min Pan, Hua-yong Yang

DOI: 10.1631/jzus.A1700164 Downloaded: 3815 Clicked: 4596 Cited: 0 Commented: 0(p.417-430) <Full Text>   <PPT>  2125

Chinese summary   <24>  使用帶孔阻尼套的座閥液動力試驗和數值研究

目的:液壓自由活塞發動機性能受燃油噴射系統開(kāi)關閥性能限制. 本文旨在對開(kāi)關閥内部結構進行優化,降低液動力,從而提高閥的開(kāi)啓速度.
創新點: 1. 提出一(yī)種易于安裝的帶孔阻尼套結構,可以用于改變閥芯表面壓力分(fēn)布和油液射流角,從而降低液動力; 2. 建立數值仿真模型,分(fēn)析阻尼套不同結構和安裝參數對液動力和空化的影響.
方法: 1. 進行數值模拟,分(fēn)析閥芯表面壓力分(fēn)布和内部流場分(fēn)布,并通過實驗驗證方法有效性和模型準确性; 2. 對不同阻尼孔寬度、深度和相對位置下(xià)的閥芯液動力和流量損失情況進行對比和分(fēn)析; 3. 對上述不同阻尼孔結構下(xià)閥内空化情況進行仿真和對比; 4. 建立燃油噴射系統試驗台,驗證阻尼套對提高閥開(kāi)啓速度的作用.
結論: 1. 提出的帶孔阻尼套結構可以有效降低閥芯液動力. 2. 随阻尼孔的減小(xiǎo),其對液動力的改變作用和節流作用逐漸增強; 阻尼孔足夠小(xiǎo)時液動力反向并逐漸加強. 3. 阻尼套對油液的阻礙作用也會改變流場内的空化情況,但空化強度不一(yī)定随節流孔的變大(dà)而單調變強,其還受相對安裝位置影響. 4. 帶孔阻尼套可以有效降低閥的開(kāi)啓時間.

關鍵詞組：座閥;阻尼套;液動力;數值研究

Mode transition process in a typical strut-based scramjet combustor based on a parametric study

Lei Liao, Li Yan, Wei Huang, Lang-quan Li

DOI: 10.1631/jzus.A1700617 Downloaded: 2043 Clicked: 3597 Cited: 0 Commented: 0(p.431-451) <Full Text>   <PPT>  1772

Chinese summary   <26>  基于支闆的超燃沖壓發動機燃燒室模态轉換過程參數化研究

目的:超燃沖壓發動機燃燒室中(zhōng)氫氣的燃燒性能引起了研究者的廣泛興趣. 本文旨在探讨不同壓比下(xià)超燃沖壓發動機燃燒室的燃燒性能以及壁面凹腔的影響,爲雙模态超燃沖壓發動機燃燒室設計提供參考.
創新點:1. 研究壓比變化過程中(zhōng)超燃向亞燃的轉換過程; 2. 研究壁面凹腔設置對模态轉換過程的影響.
方法:采用數值模拟方法研究不同來流條件下(xià),壓比和壁面凹腔設置對基于支闆的超燃沖壓發動機燃燒室中(zhōng)模态轉換過程的影響.
結論:1. 壁面噴注壓強對流場結構影響很大(dà),特别是對于亞燃到超燃的模态轉換過程和燃燒性能,當壁面噴注壓強大(dà)約爲支闆噴注壓強一(yī)半時,效果最好; 2. 壁面凹腔能幫助穩定流場,但也會帶來一(yī)定的混合效率和燃燒效率損失,同時壁面凹腔能幫助延遲從超燃模态向亞燃模态的轉換時間,這也從一(yī)定程度上說明帶凹腔的燃燒室更加适合于超燃模态.

關鍵詞組：超燃沖壓發動機;模态轉換;支闆;凹腔;燃燒性能

Automated impact device with non-synchronous impacts: a practical solution for modal testing during operation

Zhi Chao Ong, Hong Cheet Lim, Anders Brandt

DOI: 10.1631/jzus.A1700431 Downloaded: 2671 Clicked: 3697 Cited: 0 Commented: 0(p.452-460) <Full Text>   <PPT>  1502

Chinese summary   <24>  實現異步沖擊的自動沖擊裝置: 一(yī)種針對操作過程中(zhōng)模态測試的實用方案

目的:目前手動沖擊錘設備缺乏對沖擊時間的控制,容易引起沖擊相位和周期荷載的周期性響應的相位同步問題. 本文旨在通過使用異步自動沖擊激勵的自動沖擊裝置代替同步沖擊模态分(fēn)析中(zhōng)傳統手動沖擊錘的方法來解決上述問題.
創新點:1. 引入具有可調沖擊參數的自動沖擊裝置; 2. 該裝置可通過控制施加沖擊的時間步來确保沖擊和來自循環載荷組件的響應異步; 3. 當周期性響應的相位與裝置所施加的沖擊信号不一(yī)緻時,加速響應中(zhōng)未知(zhī)力源的影響會被降到最小(xiǎo).
方法:1. 分(fēn)别使用數字方波信号的波峰和波谷來控制自動沖擊裝置的"開(kāi)"和"關"狀态; 2. 通過調控樣本大(dà)小(xiǎo)(1024個)、采樣率(50 000個/秒)、占空比(0.5%)和沖擊頻(pín)率(97.78 Hz)(或周期)等參數得到不同的沖擊圖形.
結論:1. 使用可實現異步沖擊的自動沖擊裝置可以估算第3階自然模态; 2. 前3種自然模态可以被成功确定并與基準實驗模态分(fēn)析結果具有良好的相關性,表現爲低于1.67%的自然頻(pín)率差異,1.79%~12.54%的阻尼比差異以及介于0.893和0.925之間的模态置信度. 3. 針對諧波幹擾對相位的影響,相比于使用手動沖擊錘來增強頻(pín)率響應函數估計和模态提取數據,使用可實現異步沖擊的自動沖擊裝置是一(yī)種更可行的選擇.

關鍵詞組：自動沖擊裝置;頻(pín)率響應函數;沖擊同步時間均值;手動沖擊錘;相位同步

Evaluation on energy performance in a low temperature district heating system integrated with organic Rankine cycle

Hai Wang, Hai-ying Wang, Tong Zhu, Nai-ping Gao

DOI: 10.1631/jzus.A1700098 Downloaded: 2249 Clicked: 5104 Cited: 0 Commented: 0(p.461-478) <Full Text>   <PPT>  1614

Chinese summary   <21>  采用有機朗肯循環的低溫區域供熱系統性能分(fēn)析

目的:在中(zhōng)國北(běi)方,需要采用更多的低溫區域供熱系統來适應節能型建築的低能耗狀況,而傳統高溫熱源和低能耗建築之間存在較大(dà)的能量品質差異. 本文旨在研究一(yī)種新能源梯級利用系統,充分(fēn)利用這一(yī)能量差異,并減少供熱管網的熱損失.
創新點:1. 提出一(yī)種有機朗肯循環(ORC)與低溫區域供熱整合的系統,由有機朗肯循環提供水泵動力; 2. 建立系統模型,模拟不同連接方式下(xià)系統的供熱性能和節能效果.
方法:1. 通過理論建模,構建有機朗肯循環、熱力站換熱器及循環水泵之間的能量轉換關系; 2. 通過案例分(fēn)析,比較換熱器與ORC設備串聯或并聯兩種供水和回水的組織方式的供熱性能與節能性能.
結論:1. 對于低溫區域供熱系統,一(yī)次側供水溫度在110~150 °C,二次側回水溫度爲30 °C或更低溫度時,可在熱力站内整合ORC設備. 2. ORC設備輸出功對供熱的不利影響很小(xiǎo),ORC設備可産生(shēng)足夠的動力滿足熱力站内水泵的能耗. 3. ORC與熱力站換熱器間可采用串聯或并聯的連接方式; 對于熱力站内水泵能耗大(dà)的場合,可采用串聯方式,ORC設備可最大(dà)限度地利用兩側溫差; 采用并聯方式時,ORC設備隻與一(yī)部分(fēn)一(yī)次側供水和部分(fēn)二次側回水進行換熱,并聯設備之間的熱力工(gōng)況相互影響小(xiǎo).

關鍵詞組：區域供熱;低溫供熱;有機朗肯循環;能量評價;管網

Evaluation of the adhering layer ratio of iron ore granules and its influence on combustion-generated NOx emission in iron ore sintering

Hao Zhou, Ming Cheng, Jia-pei Zhao, Ming-xi Zhou, Zi-hao Liu

DOI: 10.1631/jzus.A1700193 Downloaded: 2292 Clicked: 4030 Cited: 0 Commented: 0(p.479-490) <Full Text>   <PPT>  1762

Chinese summary   <24>  鐵礦石制粒粘附比預測及其對燒結過程中(zhōng)NOx生(shēng)成的影響

目的:鐵礦石燒結需要對原料進行制粒,而焦炭被細粉顆粒覆蓋,會影響其燃燒. 本文旨在建立制粒模型分(fēn)析粘附比例和粘附層的有效面積,并研究鐵礦石制粒粘附層厚度對NOx生(shēng)成的影響.
創新點:1. 建立制粒模型計算多組分(fēn)原料制粒的粘附比; 2. 結合制粒模型計算粘附比和在不同粘附比下(xià)進行NOx釋放(fàng)實驗,并對制粒中(zhōng)的焦炭進行合理分(fēn)布.
方法:1. 通過理論分(fēn)析,建立原料顆粒參數與制粒粒徑分(fēn)布的關系(公式(1)~(11)); 2. 通過實驗和制粒模型分(fēn)析水分(fēn)以及各種原料的特性對制粒粒徑分(fēn)布的影響(圖4~10); 3. 通過管式爐實驗分(fēn)析不同粘附層厚度對NOx釋放(fàng)的影響(圖12和13).
結論:1. 制粒模型可以用于多組分(fēn)原料的制粒粒徑分(fēn)布和粘附比預測; 2. 粘附層對焦炭氮釋放(fàng)有較大(dà)影響,需要對燒結中(zhōng)的燃料進行合理分(fēn)布; 3. 通過原料成分(fēn)和對粘附比的預測,可定性分(fēn)析鐵礦石燒結過程中(zhōng)NOx的排放(fàng).

關鍵詞組：鐵礦石燒結;制粒;粘附層;粘附比;NOx

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