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

2019 Vol.20 No.7 P.475-552

<<< CONTENTS >>>

Articles

Determination of biomass-coal blending ratio by ¹⁴C measurement in co-firing flue gas

Yu-xing Tang, Zhong-yang Luo, Chun-jiang Yu, Jian-meng Cen, Qian-yuan Chen, Wen-nan Zhang

DOI: 10.1631/jzus.A1900006 Downloaded: 2471 Clicked: 3003 Cited: 0 Commented: 0(p.475-486) <Full Text> <PPT> 1695

Chinese summary <23> 以¹⁴C法爲基礎的共燃煙氣中(zhōng)生(shēng)物(wù)質與煤的摻混比例測定方法

目的:準确且可靠的生(shēng)物(wù)質燃料摻混比例數據的缺失,阻礙了生(shēng)物(wù)質/煤混燃發電技術在中(zhōng)國的發展. 本文旨在建立以¹⁴C法爲基礎的生(shēng)物(wù)質摻混比例檢測系統,并研究煤作爲化石燃料的測試本底、不同生(shēng)物(wù)質之間¹⁴C含量的差異以及苯合成工(gōng)藝中(zhōng)引入的現代碳污染對測試精度的影響,以驗證該方法在混燃電站中(zhōng)實際應用的可行性.
創新點:1. 建立并使用适用于在工(gōng)業混燃電站中(zhōng)應用的計算方法; 2. 通過實驗測試,獲得了3種由制樣過程污染産生(shēng)的煤中(zhōng)¹⁴C含量; 3. 通過對實際過程的經驗拟合,提出更爲合理的污染修正公式.
方法:1. 自主搭建苯合成系統(圖2),并以液體(tǐ)閃光計數技術爲核心形成樣品¹⁴C值測試體(tǐ)系; 2. 通過實驗測試,獲得6種生(shēng)物(wù)質與3種煤的¹⁴C測試值(圖3和4),并驗證混燃測試的可行性(圖5); 3. 通過公式推導,在考慮煤中(zhōng)¹⁴C含量後,更爲合理地修正苯合成過程中(zhōng)引入的污染,以減小(xiǎo)混燃測試的絕對誤差(公式(9)).
結論:1. 光譜級純苯的測試值爲儀器的測試本底,而商(shāng)用SrCO₃制苯的測試值則反應了苯合成過程中(zhōng)引入的污染本底. 2. 對不同生(shēng)物(wù)質的重複實驗的測試值落點均在理論計算誤差範圍内,證明了實驗中(zhōng)苯合成系統的可靠性. 3. 運用研究中(zhōng)建立的計算方法,獲得了生(shēng)物(wù)質混燃比例的測試值; ¹⁴C法應用于生(shēng)物(wù)質/煤混燃電站的絕對測試誤差在1%左右.

關鍵詞組：生(shēng)物(wù)質混燃燒; 摻混比例測量; 放(fàng)射性碳; 苯合成

Experimental investigation of wind-induced internal pressures in nominally sealed building structures

Xian-feng Yu, Jing-xuan Gao, Zhuang-ning Xie, Xu Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1900091 Downloaded: 2097 Clicked: 3307 Cited: 0 Commented: 0(p.487-498) <Full Text>

Chinese summary <25> 名義封閉結構風緻内壓的試驗研究

目的:在确保模型氣密性絕對良好的前提下(xià),通過設置不同的背景洩漏,詳細研究不同背景孔隙率和風向角下(xià)的平均和峰值内壓水平,爲工(gōng)程結構抗風設計和規範修訂提供指導和依據.
創新點:首次探究了完全封閉結構的内壓特征,并在此基礎上系統研究了不同背景孔隙率和風向角下(xià)名義封閉結構的風緻内壓變化規律.
方法:1. 在靜态空氣中(zhōng)進行壓力測試,獲得完全封閉結構的内壓特性(圖6~9). 2. 在完全封閉結構的表面開(kāi)不同的孔隙; 通過多參數風洞試驗(圖3和表1),獲得名義封閉結構的平均和峰值風壓變化特征(圖14~18),并與中(zhōng)國建築結構荷載規範(GB50009-2012)進行對比分(fēn)析.
結論:1. 完全封閉結構的内壓呈非平穩狀态,長達9 d的觀察結果表明内壓呈現一(yī)定的周期性. 2. 在均布背景孔隙下(xià),平均内壓系數僅在−0.15~−0.14範圍内波動,且低于中(zhōng)國建築結構荷載規範的取值−0.2. 3. 當峰值因子g取3.5時,最高負極值風壓系數爲−0.255,低于由規範計算得到的峰值内壓系數−0.326.

關鍵詞組：内壓; 風洞試驗; 完全封閉; 背景洩漏

Effect of hygrothermal environment on the tension–tension fatigue performance and reliable fatigue life of T700/MTM46 composite laminates

Bin-lin Ma, Yu Feng, Yu-ting He, Teng Zhang, Sheng Zhang, Tian-yu Zhang

DOI: 10.1631/jzus.A1900081 Downloaded: 1994 Clicked: 3127 Cited: 0 Commented: 0(p.499-514) <Full Text> <PPT> 1640

Chinese summary <22> 濕熱環境對T700/MTM46複合材料層合闆拉-拉疲勞性能和疲勞可靠壽命的影響

目的:碳纖維複合材料的疲勞特性對航空結構的安全性和可靠性有很大(dà)的影響,而濕熱環境對複合材料性能的退化作用較大(dà). 本文針對濕熱環境對碳纖維複合材料層合闆的拉-拉疲勞性能和疲勞可靠壽命的影響進行研究,爲碳纖維複合材料在實際濕熱環境中(zhōng)的應用提供參考.
創新點:1. 通過實驗分(fēn)析得到碳纖維複合材料層合闆在吸濕過程中(zhōng)的損傷演化過程; 2. 采用實驗和理論分(fēn)析的方法,研究濕熱環境對碳纖維複合材料層合闆拉-拉疲勞性能和疲勞可靠壽命的影響.
方法:1. 通過吸濕實驗,觀測分(fēn)析得到碳纖維複合材料層合闆在濕熱老化過程中(zhōng)的損傷演化過程; 2. 通過疲勞試驗,研究濕熱環境下(xià)碳纖維複合材料的疲勞損傷演化過程、剛度退化規律和損傷失效模式; 3. 通過理論分(fēn)析,采用疲勞可靠壽命預測模型,得到濕熱環境下(xià)碳纖維複合材料的疲勞可靠壽命.
結論:1. T700/MTM46複合材料層合闆在吸濕過程中(zhōng),出現了微孔和微脫層等損傷,但比疲勞過程中(zhōng)産生(shēng)的損傷要小(xiǎo)得多; 2. 與常溫環境相比,濕熱環境下(xià)實驗件的剛度退化曲線的變化趨勢保持一(yī)緻,但剛度下(xià)降幅度增大(dà); 3. 與常溫環境相比,濕熱環境下(xià)實驗件的疲勞極限降低約6%,疲勞損傷模式相似,但在相同疲勞循環數下(xià)的損傷程度加劇; 4. 在濕熱環境作用下(xià),實驗件的疲勞可靠壽命大(dà)大(dà)降低.

關鍵詞組：碳纖維複合材料; 濕熱環境; 疲勞性能; 損傷演化; p-γ-S-N曲面

Risk assessment for a floating attitude tension leg platform by application of a hybrid fuzzy-statistical process control model

Hao Wu, Yan Lin

DOI: 10.1631/jzus.A1900052 Downloaded: 2181 Clicked: 3245 Cited: 0 Commented: 0(p.515-532) <Full Text> <PPT> 1573

Chinese summary <19> 基于模糊統計過程控制模型的張力腿平台漂浮姿态的風險評估

目的:張力腿平台在海上服役時由于振動和系泊問題有漂浮姿态喪失的風險. 平台漂浮姿态喪失後會影響作業穩定性和服役安全性. 本文旨在對平台漂浮姿态喪失進行風險分(fēn)析,評估總體(tǐ)的風險等級,識别最具威脅的風險因素,提前采取有效措施,并及時向設計、建造和運營提供反饋意見,保證平台運行安全.
創新點:1. 在模糊理論的基礎上融合統計過程控制理論和層次分(fēn)析法,形成模糊統計過程控制評估模型; 2. 建立适用于評估目标的風險評估指标體(tǐ)系,并作爲參數輸入該風險評估模型,最終獲得風險置信區間.
方法:1. 識别影響漂浮姿态的風險因素并歸納分(fēn)解,建立風險評估指标體(tǐ)系,并将其作爲模糊統計過程控制評估模型的輸入參數; 2. 将應用模糊理論和層次分(fēn)析法得到的單一(yī)獨立評價方案的風險結果視爲風險的總體(tǐ)随機樣本,并利用中(zhōng)心極限定理對風險評估結果進行置信度評價,以獲得最終的風險置信區間.
結論:1. 三種方法的融合使得不确定性和主觀性對風險評估的影響大(dà)幅減少,結果好于單獨用其中(zhōng)任何一(yī)種評估方法. 2. 風險評價指标體(tǐ)系是柔性的,需要随着實際情況做出适當的調整. 3. 獨立風險評價方案的數量依賴于項目的需求,高精度的評估結果需要大(dà)量的獨立評價方案做底層支撐; 獨立評價方案的數量不能小(xiǎo)于10. 4. 風險評價指标體(tǐ)系可以不同,但是風險評估方法具有普适性.

關鍵詞組：張力腿平台; 風險評估; 漂浮姿态; 混合模型; 模糊統計過程控制

Microbial dynamics and performance in a microbial electrolysis cell-anaerobic membrane bioreactor

Shu-wen Du, Chao Sun, A-qiang Ding, Wei-wang Chen, Ming-jie Zhang, Ran Cheng, Dong-lei Wu

DOI: 10.1631/jzus.A1900009 Downloaded: 2243 Clicked: 3692 Cited: 0 Commented: 0(p.533-545) <Full Text> <PPT> 1636

Chinese summary <24> 微生(shēng)物(wù)電解池耦合厭(yàn)氧膜生(shēng)物(wù)反應器運行性能及微生(shēng)物(wù)學機理研究

目的:将微生(shēng)物(wù)電解池(MEC)與厭(yàn)氧膜生(shēng)物(wù)反應器(AnMBR)耦合,構建MEC-AnMBR系統,以期同步實現污水高效處理和膜污染緩解,推動膜生(shēng)物(wù)反應器的理論創新和技術創新.
創新點:1. 将MEC與AnMBR耦合,構建MEC-AnMBR系統用于高濃度有機廢水的處理; 2. 研究反應器運行和微生(shēng)物(wù)群落之間的關系; 3. 探究膜污染運行周期中(zhōng)各膜污染階段微生(shēng)物(wù)代謝産物(wù)與自身代謝活性的變化規律.
方法:1. 啓動和運行MEC-AnMBR反應器,并與傳統AnMBR對照,綜合考察MEC-AnMBR反應器的運行性能; 2. 利用高通量測序技術對傳統AnMBR和MEC-AnMBR各膜污染階段的陰極膜表面微生(shēng)物(wù)群落結構及多樣性進行研究,并綜合分(fēn)析MEC-AnMBR反應器的運行特性與微生(shēng)物(wù)群落間的相互關系; 3. 對MEC-AnMBR反應器陰極膜組件及微生(shēng)物(wù)分(fēn)泌物(wù)進行原位觀察,并研究其在膜污染運行周期中(zhōng)各膜污染階段微生(shēng)物(wù)代謝産物(wù)與自身代謝活性的變化規律.
結論:1. 成功構建微生(shēng)物(wù)電解池MEC-AnMBR生(shēng)物(wù)系統; 2. 與AnMBR相比,MEC-AnMBR中(zhōng)的化學需氧量(COD)去(qù)除效率和甲烷産量分(fēn)别增加6.7%和77.1%; 3. 與AnMBR相比,MEC-AnMBR 的膜污染因細胞外(wài)聚合物(wù)和可溶性微生(shēng)物(wù)産物(wù)增長緩慢(màn)而大(dà)大(dà)減少; 4. 高通量測序分(fēn)析表明MEC-AnMBR富含互養菌屬(Synergistaceae-uncultured)和互營熱菌屬(Thermovirga),而Thermovirga是關鍵的功能性微生(shēng)物(wù); 5. 這些結果表明MEC-AnMBR可同時提高反應器效率并減輕膜污染.

關鍵詞組：微生(shēng)物(wù)電解池; COD去(qù)除效率; 甲烷産量; 膜污染; 微生(shēng)物(wù)特性

Correspondence

Correspondence: Effects of shrub on one-dimensional suction distribution and water infiltration in a three-layer landfill cover system

Sandar Lin, Charles W.W. Ng, Jie Xu, Rui Chen, Jian Liu, Zhong-kui Chen, Chung Fai Chiu

DOI: 10.1631/jzus.A1800145 Downloaded: 1838 Clicked: 4351 Cited: 0 Commented: 0(p.546-552) <Full Text> <PPT> 1600

Chinese summary <20> 灌木對三層填埋場覆蓋系統一(yī)維吸力分(fēn)布和水分(fēn)入滲的影響

目的:研究灌木對幹燥和濕潤過程中(zhōng)三層土質覆蓋系統的吸力分(fēn)布的影響.
創新點:發現對于三層土質覆蓋系統,幹燥過程中(zhōng)植物(wù)蒸騰作用不僅提高了土的吸力,同時也增加了土層之間的吸力梯度(圖3).
方法: 通過土柱試驗模拟幹燥和濕潤過程,并測量吸力的變化.
結論:1. 植物(wù)蒸騰作用導緻植有灌木的土在幹燥過程中(zhōng)所産生(shēng)的吸力較沒有植物(wù)的土高60%~200%. 2. 植物(wù)蒸騰作用提高了植有灌木的土的持水能力; 在濕潤過程中(zhōng)水分(fēn)穿透植有灌木的土所需時間比沒有植物(wù)的土長50%(圖3~4).