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.10 P.727-810

<<< CONTENTS >>>

Review

Review: Development of natural gas liquefaction processes using mixed refrigerants: a review of featured process configurations and performance

Qi Song, Jing-peng Zhang, Zhen Zhao, Jie-lin Luo, Qin Wang, Guang-ming Chen

DOI: 10.1631/jzus.A1900143 Downloaded: 8341 Clicked: 14551 Cited: 0 Commented: 4045(p.727-780) <Full Text> <PPT> 5466

Chinese summary <3312> 混合工(gōng)質天然氣液化流程的特色結構與性能綜述

概要:天然氣的運輸與儲存均以液态(LNG)爲宜.近幾十年來,随着混合制冷劑天然氣液化流程的飛速發展,出現了種類繁多的結構形式,爲業界提供了豐富的選擇.針對種類繁多的混合制冷劑天然氣液化流程,本文提出了一(yī)個新的分(fēn)類框架,并在此基礎上介紹了每一(yī)類中(zhōng)具有特色的商(shāng)業化流程或專利設計中(zhōng)的結構特點;同時,整理和讨論了這些流程所采用的制冷劑組合和運行參數(包括運行壓力、每一(yī)級的制冷溫度和蒸發壓力位的數量等),并将單位液化功作爲最重要的性能指标.本綜述旨在從流程結構的角度厘清混合制冷劑天然氣液化流程的發展曆程,以及展示流程之間結構性的區别,爲從業人員(yuán)選擇合适流程提供參考,同時也爲已有流程性能的優化以及新流程的構建提供依據與建議.

關鍵詞組：天然氣;液化;混合制冷劑;結構;性能

Articles

Structural design and analysis of a composite wing with high aspect ratio

Yu-shan Meng, Li Yan, Wei Huang, Tian-tian Zhang, Zhao-bo Du

DOI: 10.1631/jzus.A1900271 Downloaded: 2391 Clicked: 5277 Cited: 0 Commented: 0(p.781-793) <Full Text>

Chinese summary <26> 大(dà)展弦比複合材料機翼結構設計與分(fēn)析

目的:大(dà)展弦比機翼具有彎矩較大(dà)、扭轉剛度較差的特點.在機翼結構上利用複合材料能很好地改善機翼結構性能. 本文旨在設計一(yī)個滿足剛度和強度要求的大(dà)展弦比複合材料機翼,并對大(dà)展弦比機翼遇到的大(dà)變形問題提出改進方案.
創新點:1. 通過流固耦合的方法對大(dà)展弦比機翼進行氣動仿真和有限元靜力分(fēn)析; 2. 針對大(dà)展弦比機翼産生(shēng)的大(dà)變形現象,提出增加機翼外(wài)挂或在翼尖處增加翼尖小(xiǎo)翼的方法進行改進.
方法:1. 通過數值仿真建立機翼的有限元模型,并對機翼進行氣動分(fēn)析; 2. 通過流固耦合,将在FLUENT中(zhōng)的氣動力加載到有限元靜力分(fēn)析模塊進行分(fēn)析; 3. 通過Workbench中(zhōng)的ACP複合材料專用模塊,對複合材料結構進行鋪層.
結論:1. 綜合考慮剛度、強度以及減重效果,确定12 mm爲本文大(dà)展弦比複合材料機翼的最佳蒙皮厚度; 2. 利用增加外(wài)挂的方法減小(xiǎo)機翼大(dà)變形時,當外(wài)挂重心位置在機翼重心線前15%時機翼變形減小(xiǎo)的程度最大(dà); 3. 在翼尖處增加高度爲300 mm的翼尖小(xiǎo)翼時機翼變形減小(xiǎo)程度最大(dà). 4. 在相同受載情況下(xià),相比于金屬材料機翼,複合材料機翼結構能夠有效減小(xiǎo)機翼的翼尖最大(dà)位移和最大(dà)應力.

關鍵詞組：複合材料;大(dà)展弦比機翼;結構設計;有限元靜力分(fēn)析

Discrete element method-based prediction of areas prone to buried hill-controlled earth fissures

Yang Liu, Dan Zhang, Guang-ya Wang, Chun Liu, Yan Zhang

DOI: 10.1631/jzus.A1900292 Downloaded: 2372 Clicked: 4201 Cited: 0 Commented: 0(p.794-803) <Full Text> <PPT> 2074

Chinese summary <27> 基于離(lí)散元法的基岩潛山型地裂縫易發區預測

目的:采用離(lí)散元法揭示抽水引起的基岩潛山型地裂縫的發育過程,實現對地裂縫易發區的準确預測,爲地裂縫災害的早期預測和防治提供依據.
創新點:1. 提出采用離(lí)散元法模拟抽水引起的地裂縫問題. 2. 提出依據顆粒連接和水平位移等預測地裂縫的易發區.
方法:1. 建立一(yī)個緊密堆積的二維模型. 2. 通過地調得到的高程切割模型,構建二維地層模型. 3. 對不同地層進行材料參數賦值,随後施加重力,并對模型進行平衡. 4. 模型達到平衡後,采用簡化的流固耦合計算方法以及通過調整單元顆粒的浮力來模拟降水過程. 5. 通過每次運算降低10 m地下(xià)水位的循環算法模拟在地下(xià)水逐漸降低過程中(zhōng)的地裂縫發展. 6. 通過與現場地調數據進行對比,驗證離(lí)散元法在地裂縫模拟中(zhōng)的可靠性.
結論:1. 随着地下(xià)水位的下(xià)降,由于不均勻沉降而産生(shēng)的土體(tǐ)彎曲作用是控制地裂縫發育的主要機制. 2. MatDEM是一(yī)種更可靠、直觀的數值模拟方法,可以用于不連續地質體(tǐ)(如基岩潛山型)地裂縫的易發區預測,以及地裂縫的演化過程研究.

關鍵詞組：離(lí)散元法;MatDEM;基岩潛山型地裂縫;易發區

Correspondence

Correspondence: Simulation and experiment of a remotely operated underwater vehicle with cavitation jet technology

Jing-ke Hu, Zhe-ming Tong, Jia-ge Xin, Can-jun Yang

DOI: 10.1631/jzus.A1900356 Downloaded: 2656 Clicked: 4061 Cited: 0 Commented: 0(p.804-810) <Full Text> <PPT> 2273

Chinese summary <29> 基于空化噴射技術的水下(xià)機器人射流清洗仿真與實驗

目的:污染物(wù)質的存在會引起海底環境中(zhōng)的許多經濟和生(shēng)态問題. 本文以遙控無人潛水器(ROV)爲基礎承載平台,實現基于空化噴射清洗技術的水下(xià)結構表面附着物(wù)清洗.
創新點:将空化射流清洗技術與ROV結合,并利用空化泡在清洗表面區域潰滅産生(shēng)的微射流沖擊,以達到清理水下(xià)表面附着物(wù)和污垢層的目的.
方法:1. 通過計算流體(tǐ)動力學(CFD)仿真與實驗,針對ROV水下(xià)噴射模型,在不同狀态和不同參數下(xià)對水下(xià)射流的規律進行測試與比較. 2. 實驗對比驗證在不同噴射距離(lí)下(xià)所設計的空化射流清洗裝置清理海底生(shēng)物(wù)的能力.
結論:1. 當入口壓力P=30 MPa,孔徑d=2 mm,出口長度L=16 mm和出口直徑D=16 mm時,水下(xià)噴嘴具有更高的清潔度和清潔效率,可以滿足清潔要求. 2. ROV噴嘴離(lí)水下(xià)泥漿越遠,沖刷深度越淺. 3. 所設計的ROV空化噴射清潔裝置與目标的距離(lí)越近,清洗強度越高;然而,當壓力恒定且距離(lí)太近時,過度阻力會削弱沖洗強度.

關鍵詞組：水下(xià)噴射;ROV;空化噴射清潔;噴嘴結構