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

2020 Vol.21 No.2 P.85-166

<<< CONTENTS >>>

Review

Review: Internal flow structure, fault detection, and performance optimization of centrifugal pumps

Zhe-ming Tong, Jia-ge Xin, Shui-guang Tong, Zhong-qin Yang, Jian-yun Zhao, Jun-hua Mao

DOI: 10.1631/jzus.A1900608 Downloaded: 7019 Clicked: 31341 Cited: 0 Commented: 3784(p.85-117) <Full Text> <PPT> 5740

Chinese summary <3430> 離(lí)心泵内部流動結構、性能優化與故障檢測綜述

目的:對離(lí)心泵的内部流動機理和外(wài)部特性、振動監測和性能優化進行研究,并對新興研究趨勢進行評述,爲提高離(lí)心泵系統的能效提供參考建議.
創新點:1. 探讨了最新的用于離(lí)心泵數值模拟的湍流模型和空化模型的研究成果以及利用可視化方法揭示離(lí)心泵内部複雜(zá)流動現象的最新進展. 2. 對離(lí)心泵的外(wài)部特性、空化和振動進行了廣泛的讨論,并總結出一(yī)種提高離(lí)心泵在工(gōng)程應用中(zhōng)的效率和揚程、降低汽蝕餘量的适用性強的離(lí)心泵葉輪多目标優化方法.
方法:1. 對離(lí)心泵的内部流動機理進行綜述,以充分(fēn)了解離(lí)心泵内部複雜(zá)的流場結構和能量損失機理. 2. 對離(lí)心泵外(wài)部特性進行研究,解釋内部非定常流動與外(wài)部特性的耦合關系. 3. 介紹與離(lí)心泵在運行過程中(zhōng)壓力脈動的監測和測量相關的最新研究進展. 4. 詳細介紹優化離(lí)心泵性能的各種方法和措施.
結論:1. 盡管對離(lí)心泵内部流動現象機理及流場結構的研究已經取得了一(yī)定進展,但研究中(zhōng)仍存在一(yī)些亟待解決的問題,如初生(shēng)空化的監測與預防、泵内旋轉失速現象發生(shēng)發展的規律、數值模拟和實驗之間不可忽視的數據差異等. 2. 針對這些問題,開(kāi)發高精度的計算流體(tǐ)動力學仿真模型,結合關鍵過流部件的優化設計來減少流動不穩定性和提高性能,以及運用現代流動顯示技術的最新設備進行大(dà)量的仔細繁雜(zá)的試驗與測量工(gōng)作,是非常必要和重要的,也是未來泵内流動研究的趨勢.

關鍵詞組：離(lí)心泵; 氣液兩相流; 空化機理; 壓力脈動; 多目标優化

Mini-review

Mini-review: Durability of calcium sulfoaluminate cement concrete

Bowen Tan, Monday U. Okoronkwo, Aditya Kumar, Hongyan Ma

DOI: 10.1631/jzus.A1900588 Downloaded: 2332 Clicked: 4268 Cited: 0 Commented: 0(p.118-128) <Full Text> <PPT> 1966

Chinese summary <29> 硫鋁酸鈣水泥混凝土的耐久性問題

概要:由于組分(fēn)特征的不同,硫鋁酸鈣水泥混凝土在一(yī)些方面天然優于矽酸鹽水泥,如收縮和收縮裂縫控制及對凍融破壞、堿骨料反應和硫酸鹽侵蝕的抵抗作用. 然而,學界在硫鋁酸鹽水泥混凝土的傳輸性能、抗碳化性能及鋼筋腐蝕防護性能等方面尚未達成一(yī)緻意見. 這些分(fēn)歧皆歸因于硫鋁酸鈣水泥化學組分(fēn)及服役環境條件的變異性. 一(yī)些研究發現,有的硫鋁酸鈣水泥混凝土雖然抵抗碳化和氯離(lí)子侵蝕的能力不如矽酸鹽混凝土,但強烈的内部自幹燥使其可以在海洋潮汐環境中(zhōng)很好地保護混凝土結構中(zhōng)的鋼筋.

關鍵詞組：硫鋁酸鈣水泥; 耐久性; 碳化; 氯離(lí)子; 鋼筋鏽蝕

Articles

Effects of mounting positions and boundary conditions on the sound transmission loss of panels in a niche

Dan Yao, Jie Zhang, Rui-qian Wang, Xin-biao Xiao

DOI: 10.1631/jzus.A1900494 Downloaded: 2065 Clicked: 3461 Cited: 0 Commented: 0(p.129-146) <Full Text> <PPT> 1896

Chinese summary <29> 安裝位置和邊界條件對洞口中(zhōng)闆件結構的隔聲特性的影響

目的:軌道列車(chē)車(chē)體(tǐ)結構的隔聲性能對于控制軌道列車(chē)的内部噪聲至關重要. 在測試車(chē)體(tǐ)結構隔聲特性時,聲學實驗室中(zhōng)存在很深的洞口,以便安裝不同厚度的車(chē)體(tǐ)結構樣件,并實現發聲室和接收室的機械隔離(lí). 樣件越小(xiǎo),安裝位置和邊界條件對處在洞口中(zhōng)的闆件結構的隔聲特性的影響越大(dà). 本文旨在評估兩種因素對結構隔聲特性的影響,以解釋真實結構的測試結果,并爲實驗室設計提供參考.
創新點:1. 在實驗室中(zhōng)測試了兩種典型的軌道列車(chē)車(chē)體(tǐ)内地闆結構在不同安裝位置和不同邊界條件下(xià)的隔聲特性; 2. 基于有限元法,建立了闆件結構隔聲特性預測模型,成功模拟了測試過程中(zhōng)的安裝位置和邊界條件,并對試驗測試結果進行了再現和分(fēn)析.
方法:1. 在實驗室中(zhōng),基于聲壓法測試兩種内地闆結構的隔聲特性,并對比分(fēn)析兩種内地闆結構在三種安裝位置(兩種邊界條件)下(xià)的隔聲特性(圖7和9); 2. 通過仿真模拟,基于有限元法建立内地闆結構的隔聲特性預測模型,并對模型進行驗證(圖14)以及對試驗測試結果進行再現(圖13); 3. 結合驗證後的仿真預測模型,對比分(fēn)析洞口(圖15~18)、位置(圖19)以及邊界條件(圖20~24)對隔聲特性的影響.
結論:1. 隔聲測試結果受安裝位置和邊界條件共同影響,且邊界條件在高頻(pín)的影響更爲顯著; 2. 如果單獨考慮安裝位置,那麽受洞口中(zhōng)前後聲腔的影響,隔聲結果在共振頻(pín)率和非共振頻(pín)率的規律不同; 3. 如果單獨考慮邊界條件,那麽當邊界條件發生(shēng)變化時,隔聲低谷會向高頻(pín)或低頻(pín)偏移,導緻不同邊界條件之間的隔聲結果存在差異; 4. 如果同時考慮安裝位置和邊界條件,那麽洞口的存在會放(fàng)大(dà)不同邊界條件之間的隔聲差異; 5. 因爲很難在實際測試中(zhōng)完全模拟軌道列車(chē)車(chē)體(tǐ)結構的安裝位置和邊界條件,所以在實驗室測試時,建議選擇幾組不同的安裝位置和邊界條件,并對測試結果取平均值.

關鍵詞組：隔聲特性; 軌道列車(chē)車(chē)體(tǐ)内地闆; 邊界條件; 安裝位置; 洞口效應

Experimental investigation of nitrogen flow boiling heat transfer in a single mini-channel

Bei-chen Zhang, Qing-lian Li, Yuan Wang, Jian-qiang Zhang, Jie Song, Feng-chen Zhuang

DOI: 10.1631/jzus.A1900468 Downloaded: 2266 Clicked: 3829 Cited: 0 Commented: 0(p.147-166) <Full Text> <PPT> 1931

Chinese summary <29> 單個微小(xiǎo)通道中(zhōng)液氮流動沸騰換熱實驗研究

目的:面向液體(tǐ)火(huǒ)箭發動機再生(shēng)冷卻,針對較高亞臨界壓力下(xià)單個垂直微小(xiǎo)通道中(zhōng)液氮的流動沸騰傳熱特性開(kāi)展實驗研究,讨論并分(fēn)析熱流密度、密流和入口壓力對沸騰曲線和局部換熱系數的影響,以獲得液氮在微小(xiǎo)通道中(zhōng)較高亞臨界壓力下(xià)的流動沸騰傳熱機理及實驗關系式.
創新點:1. 通過工(gōng)況參數對沸騰曲線和局部換熱系數的影響分(fēn)析,得到液氮在微小(xiǎo)通道中(zhōng)較高亞臨界壓力下(xià)的流動沸騰傳熱機理; 2. 提出微小(xiǎo)通道中(zhōng)較高亞臨界壓力下(xià)的流動沸騰傳熱修正關系式.
方法:1. 通過實驗方法,得到液氮在微小(xiǎo)通道中(zhōng)較高亞臨界壓力下(xià)的沸騰曲線和局部換熱系數; 2. 通過實驗與理論分(fēn)析相結合,得到液氮在微小(xiǎo)通道中(zhōng)較高亞臨界壓力下(xià)的流動沸騰傳熱機理; 3. 通過理論分(fēn)析,将實驗結果與六種預測關系式進行比較,并根據實驗數據提出一(yī)種改進的實驗關系式(表7).
結論:1. 熱流密度對換熱系數有較大(dà)影響,随着熱流密度的增大(dà),出現了三種變化趨勢; 2. 在實驗範圍内,密流的增大(dà)抑制了核态沸騰,并且降低了環狀流的局部換熱系數; 3. 入口壓力的增大(dà)在較大(dà)幹度範圍内增大(dà)了局部換熱系數,直到局部蒸幹的出現; 4. 綜合考慮核态沸騰和局部蒸幹兩種主導傳熱機理,在Tran關系式的基礎上提出了一(yī)種适用于較高亞臨界壓力條件下(xià)微小(xiǎo)通道中(zhōng)液氮流動沸騰的修正實驗關系式(平均絕對誤差爲19.3%).

關鍵詞組：微小(xiǎo)通道; 液氮; 流動沸騰; 傳熱; 再生(shēng)冷卻