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

<<<                         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: 1477 Clicked: 1579 Cited: 0 Commented: 0(p.417-430) <Full Text>   <PPT>  263

Chinese summary   <8>  使用带孔阻尼套的座阀液动力试验和数值研究

目的:液压自由活塞发动机性能受燃油喷射系统开关阀性能限制. 本文旨在对开关阀内部结构进行优化,降低液动力,从而提高阀的开启速度.
创新点: 1. 提出一种易于安装的带孔阻尼套结构,可以用于改变阀芯表面压力分布和油液射流角,从而降低液动力; 2. 建立数值仿真模型,分析阻尼套不同结构和安装参数对液动力和空化的影响.
方法: 1. 进行数值模拟,分析阀芯表面压力分布和内部流场分布,并通过实验验证方法有效性和模型准确性; 2. 对不同阻尼孔宽度、深度和相对位置下的阀芯液动力和流量损失情况进行对比和分析; 3. 对上述不同阻尼孔结构下阀内空化情况进行仿真和对比; 4. 建立燃油喷射系统试验台,验证阻尼套对提高阀开启速度的作用.
结论: 1. 提出的带孔阻尼套结构可以有效降低阀芯液动力. 2. 随阻尼孔的减小,其对液动力的改变作用和节流作用逐渐增强; 阻尼孔足够小时液动力反向并逐渐加强. 3. 阻尼套对油液的阻碍作用也会改变流场内的空化情况,但空化强度不一定随节流孔的变大而单调变强,其还受相对安装位置影响. 4. 带孔阻尼套可以有效降低阀的开启时间.

关键词组:座阀;阻尼套;液动力;数值研究

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: 342 Clicked: 879 Cited: 0 Commented: 0(p.431-451) <Full Text>   <PPT>  230

Chinese summary   <8>  基于支板的超燃冲压发动机燃烧室模态转换过程参数化研究

目的:超燃冲压发动机燃烧室中氢气的燃烧性能引起了研究者的广泛兴趣. 本文旨在探讨不同压比下超燃冲压发动机燃烧室的燃烧性能以及壁面凹腔的影响,为双模态超燃冲压发动机燃烧室设计提供参考.
创新点:1. 研究压比变化过程中超燃向亚燃的转换过程; 2. 研究壁面凹腔设置对模态转换过程的影响.
方法:采用数值模拟方法研究不同来流条件下,压比和壁面凹腔设置对基于支板的超燃冲压发动机燃烧室中模态转换过程的影响.
结论:1. 壁面喷注压强对流场结构影响很大,特别是对于亚燃到超燃的模态转换过程和燃烧性能,当壁面喷注压强大约为支板喷注压强一半时,效果最好; 2. 壁面凹腔能帮助稳定流场,但也会带来一定的混合效率和燃烧效率损失,同时壁面凹腔能帮助延迟从超燃模态向亚燃模态的转换时间,这也从一定程度上说明带凹腔的燃烧室更加适合于超燃模态.

关键词组:超燃冲压发动机;模态转换;支板;凹腔;燃烧性能

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: 882 Clicked: 1434 Cited: 0 Commented: 0(p.452-460) <Full Text>   <PPT>  192

Chinese summary   <8>  实现异步冲击的自动冲击装置: 一种针对操作过程中模态测试的实用方案

目的:目前手动冲击锤设备缺乏对冲击时间的控制,容易引起冲击相位和周期荷载的周期性响应的相位同步问题. 本文旨在通过使用异步自动冲击激励的自动冲击装置代替同步冲击模态分析中传统手动冲击锤的方法来解决上述问题.
创新点:1. 引入具有可调冲击参数的自动冲击装置; 2. 该装置可通过控制施加冲击的时间步来确保冲击和来自循环载荷组件的响应异步; 3. 当周期性响应的相位与装置所施加的冲击信号不一致时,加速响应中未知力源的影响会被降到最小.
方法:1. 分别使用数字方波信号的波峰和波谷来控制自动冲击装置的"开"和"关"状态; 2. 通过调控样本大小(1024个)、采样率(50 000个/秒)、占空比(0.5%)和冲击频率(97.78 Hz)(或周期)等参数得到不同的冲击图形.
结论:1. 使用可实现异步冲击的自动冲击装置可以估算第3阶自然模态; 2. 前3种自然模态可以被成功确定并与基准实验模态分析结果具有良好的相关性,表现为低于1.67%的自然频率差异,1.79%~12.54%的阻尼比差异以及介于0.893和0.925之间的模态置信度. 3. 针对谐波干扰对相位的影响,相比于使用手动冲击锤来增强频率响应函数估计和模态提取数据,使用可实现异步冲击的自动冲击装置是一种更可行的选择.

关键词组:自动冲击装置;频率响应函数;冲击同步时间均值;手动冲击锤;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: 672 Clicked: 2165 Cited: 0 Commented: 0(p.461-478) <Full Text>   <PPT>  194

Chinese summary   <5>  采用有机朗肯循环的低温区域供热系统性能分析

目的:在中国北方,需要采用更多的低温区域供热系统来适应节能型建筑的低能耗状况,而传统高温热源和低能耗建筑之间存在较大的能量品质差异. 本文旨在研究一种新能源梯级利用系统,充分利用这一能量差异,并减少供热管网的热损失.
创新点:1. 提出一种有机朗肯循环(ORC)与低温区域供热整合的系统,由有机朗肯循环提供水泵动力; 2. 建立系统模型,模拟不同连接方式下系统的供热性能和节能效果.
方法:1. 通过理论建模,构建有机朗肯循环、热力站换热器及循环水泵之间的能量转换关系; 2. 通过案例分析,比较换热器与ORC设备串联或并联两种供水和回水的组织方式的供热性能与节能性能.
结论:1. 对于低温区域供热系统,一次侧供水温度在110~150 °C,二次侧回水温度为30 °C或更低温度时,可在热力站内整合ORC设备. 2. ORC设备输出功对供热的不利影响很小,ORC设备可产生足够的动力满足热力站内水泵的能耗. 3. ORC与热力站换热器间可采用串联或并联的连接方式; 对于热力站内水泵能耗大的场合,可采用串联方式,ORC设备可最大限度地利用两侧温差; 采用并联方式时,ORC设备只与一部分一次侧供水和部分二次侧回水进行换热,并联设备之间的热力工况相互影响小.

关键词组:区域供热;低温供热;有机朗肯循环;能量评价;管网

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: 570 Clicked: 1425 Cited: 0 Commented: 0(p.479-490) <Full Text>   <PPT>  257

Chinese summary   <7>  铁矿石制粒粘附比预测及其对烧结过程中NOx生成的影响

目的:铁矿石烧结需要对原料进行制粒,而焦炭被细粉颗粒覆盖,会影响其燃烧. 本文旨在建立制粒模型分析粘附比例和粘附层的有效面积,并研究铁矿石制粒粘附层厚度对NOx生成的影响.
创新点:1. 建立制粒模型计算多组分原料制粒的粘附比; 2. 结合制粒模型计算粘附比和在不同粘附比下进行NOx释放实验,并对制粒中的焦炭进行合理分布.
方法:1. 通过理论分析,建立原料颗粒参数与制粒粒径分布的关系(公式(1)~(11)); 2. 通过实验和制粒模型分析水分以及各种原料的特性对制粒粒径分布的影响(图4~10); 3. 通过管式炉实验分析不同粘附层厚度对NOx释放的影响(图12和13).
结论:1. 制粒模型可以用于多组分原料的制粒粒径分布和粘附比预测; 2. 粘附层对焦炭氮释放有较大影响,需要对烧结中的燃料进行合理分布; 3. 通过原料成分和对粘附比的预测,可定性分析铁矿石烧结过程中NOx的排放.

关键词组:铁矿石烧结;制粒;粘附层;粘附比;NOx

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