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: 9146 Clicked: 15388 Cited: 0 Commented: 4045(p.727-780) <Full Text> <PPT> 5819

Chinese summary <3326> 混合工质天然气液化流程的特色结构与性能综述

概要:天然气的运输与储存均以液态(LNG)为宜.近几十年来,随着混合制冷剂天然气液化流程的飞速发展,出现了种类繁多的结构形式,为业界提供了丰富的选择.针对种类繁多的混合制冷剂天然气液化流程,本文提出了一个新的分类框架,并在此基础上介绍了每一类中具有特色的商业化流程或专利设计中的结构特点;同时,整理和讨论了这些流程所采用的制冷剂组合和运行参数(包括运行压力、每一级的制冷温度和蒸发压力位的数量等),并将单位液化功作为最重要的性能指标.本综述旨在从流程结构的角度厘清混合制冷剂天然气液化流程的发展历程,以及展示流程之间结构性的区别,为从业人员选择合适流程提供参考,同时也为已有流程性能的优化以及新流程的构建提供依据与建议.

关键词组：天然气;液化;混合制冷剂;结构;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: 2747 Clicked: 6038 Cited: 0 Commented: 0(p.781-793) <Full Text>

Chinese summary <31> 大展弦比复合材料机翼结构设计与分析

目的:大展弦比机翼具有弯矩较大、扭转刚度较差的特点.在机翼结构上利用复合材料能很好地改善机翼结构性能. 本文旨在设计一个满足刚度和强度要求的大展弦比复合材料机翼,并对大展弦比机翼遇到的大变形问题提出改进方案.
创新点:1. 通过流固耦合的方法对大展弦比机翼进行气动仿真和有限元静力分析; 2. 针对大展弦比机翼产生的大变形现象,提出增加机翼外挂或在翼尖处增加翼尖小翼的方法进行改进.
方法:1. 通过数值仿真建立机翼的有限元模型,并对机翼进行气动分析; 2. 通过流固耦合,将在FLUENT中的气动力加载到有限元静力分析模块进行分析; 3. 通过Workbench中的ACP复合材料专用模块,对复合材料结构进行铺层.
结论:1. 综合考虑刚度、强度以及减重效果,确定12 mm为本文大展弦比复合材料机翼的最佳蒙皮厚度; 2. 利用增加外挂的方法减小机翼大变形时,当外挂重心位置在机翼重心线前15%时机翼变形减小的程度最大; 3. 在翼尖处增加高度为300 mm的翼尖小翼时机翼变形减小程度最大. 4. 在相同受载情况下,相比于金属材料机翼,复合材料机翼结构能够有效减小机翼的翼尖最大位移和最大应力.

关键词组：复合材料;大展弦比机翼;结构设计;有限元静力分析

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: 2727 Clicked: 4857 Cited: 0 Commented: 0(p.794-803) <Full Text> <PPT> 2327

Chinese summary <32> 基于离散元法的基岩潜山型地裂缝易发区预测

目的:采用离散元法揭示抽水引起的基岩潜山型地裂缝的发育过程,实现对地裂缝易发区的准确预测,为地裂缝灾害的早期预测和防治提供依据.
创新点:1. 提出采用离散元法模拟抽水引起的地裂缝问题. 2. 提出依据颗粒连接和水平位移等预测地裂缝的易发区.
方法:1. 建立一个紧密堆积的二维模型. 2. 通过地调得到的高程切割模型,构建二维地层模型. 3. 对不同地层进行材料参数赋值,随后施加重力,并对模型进行平衡. 4. 模型达到平衡后,采用简化的流固耦合计算方法以及通过调整单元颗粒的浮力来模拟降水过程. 5. 通过每次运算降低10 m地下水位的循环算法模拟在地下水逐渐降低过程中的地裂缝发展. 6. 通过与现场地调数据进行对比,验证离散元法在地裂缝模拟中的可靠性.
结论:1. 随着地下水位的下降,由于不均匀沉降而产生的土体弯曲作用是控制地裂缝发育的主要机制. 2. MatDEM是一种更可靠、直观的数值模拟方法,可以用于不连续地质体(如基岩潜山型)地裂缝的易发区预测,以及地裂缝的演化过程研究.

关键词组：离散元法;MatDEM;基岩潜山型地裂缝;易发区

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: 3122 Clicked: 4781 Cited: 0 Commented: 0(p.804-810) <Full Text> <PPT> 2594

Chinese summary <34> 基于空化喷射技术的水下机器人射流清洗仿真与实验

目的:污染物质的存在会引起海底环境中的许多经济和生态问题. 本文以遥控无人潜水器(ROV)为基础承载平台,实现基于空化喷射清洗技术的水下结构表面附着物清洗.
创新点:将空化射流清洗技术与ROV结合,并利用空化泡在清洗表面区域溃灭产生的微射流冲击,以达到清理水下表面附着物和污垢层的目的.
方法:1. 通过计算流体动力学(CFD)仿真与实验,针对ROV水下喷射模型,在不同状态和不同参数下对水下射流的规律进行测试与比较. 2. 实验对比验证在不同喷射距离下所设计的空化射流清洗装置清理海底生物的能力.
结论:1. 当入口压力P=30 MPa,孔径d=2 mm,出口长度L=16 mm和出口直径D=16 mm时,水下喷嘴具有更高的清洁度和清洁效率,可以满足清洁要求. 2. ROV喷嘴离水下泥浆越远,冲刷深度越浅. 3. 所设计的ROV空化喷射清洁装置与目标的距离越近,清洗强度越高;然而,当压力恒定且距离太近时,过度阻力会削弱冲洗强度.

关键词组：水下喷射;ROV;空化喷射清洁;喷嘴结构