基于计算流体动力学（CFD）模拟和阵列电极技术的多相流动冲刷腐蚀局部损伤机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    51101065
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    张国安
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    E0103.金属材料使役行为与表面工程
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

油气输送管道的弯管段在多相流动介质中的冲刷腐蚀（Erosion-corrosion）不仅是油气安全开发的关键问题，同时也是力学-电化学耦合效应下腐蚀科学的基础问题。本研究以油气输送管道（碳钢、不锈钢）的弯管段为研究对象，结合计算流体动力学（CFD）模拟，在弯管段布置阵列电极，在模拟油气输送中多相流动介质的环路系统中进行冲刷腐蚀试验，通过电化学测试和腐蚀产物膜的微观结构表征，研究不同流态下碳钢阵列电极在弯管段不同位置处冲刷腐蚀行为以及腐蚀产物膜结构的本质差异，探明弯管段内局部损伤本征机制；研究不同流态下不锈钢阵列电极在弯管段不同位置处钝化膜的半导体特性以及破坏-再钝化机制；从而从本质上揭示不同位置处流场、剪切应力场、近壁处湍流动能以及固体砂粒的冲击能量分布与碳钢阵列电极的纯腐蚀、纯冲刷及其交互作用，以及与不锈钢阵列电极钝化行为的内在联系。最终为建立弯管段冲刷腐蚀防护措施提供基本理论依据。

结项摘要

油气输送管道的弯管段在多相流动介质中的冲刷腐蚀（Erosion-corrosion）不仅是油气安全开发的关键问题，同时也是力学-电化学耦合效应下腐蚀科学的基础问题。本研究以油气输送管道（碳钢、不锈钢）的弯管段为研究对象，结合计算流体动力学（CFD）模拟，在弯管段布置阵列电极，在模拟油气输送中多相流动介质的环路系统中进行冲刷腐蚀试验，通过电化学测试和腐蚀产物膜的微观结构表征，研究不同流态下碳钢阵列电极在弯管段不同位置处冲刷腐蚀行为以及腐蚀产物膜结构的本质差异，探明弯管段内局部损伤本征机制；研究不同流态下不锈钢阵列电极在弯管段不同位置处钝化膜的半导体特性以及破坏-再钝化机制；从而从本质上揭示不同位置处流场、剪切应力场、近壁处湍流动能以及固体砂粒的冲击能量分布与碳钢阵列电极的纯腐蚀、纯冲刷及其交互作用，以及与不锈钢阵列电极钝化行为的内在联系。最终为建立弯管段冲刷腐蚀防护措施提供基本理论依据。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
The formation mechanism of corrosion scale and electrochemical characteristic of low alloy steel in carbon dioxide-saturated solution
低合金钢在二氧化碳饱和溶液中腐蚀皮形成机理及电化学特性
  • DOI：
    10.1016/j.corsci.2011.12.025
  • 发表时间：
    2012-04-01
  • 期刊：
    CORROSION SCIENCE
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Sun, J. B.;Zhang, G. A.;Lu, M. X.
  • 通讯作者：
    Lu, M. X.
A study of flow accelerated corrosion at elbow of carbon steel pipeline by array electrode and computational fluid dynamics simulation
碳钢管道弯头流动加速腐蚀阵列电极及计算流体力学模拟研究
  • DOI：
    10.1016/j.corsci.2013.08.022
  • 发表时间：
    2013-12-01
  • 期刊：
    CORROSION SCIENCE
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Zhang, G. A.;Zeng, L.;Guo, X. P.
  • 通讯作者：
    Guo, X. P.
Galvanic corrosion behavior of deposit-covered and uncovered carbon steel
沉积物覆盖和未覆盖碳钢的电偶腐蚀行为
  • DOI：
    10.1016/j.corsci.2014.05.011
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    Corrosion Science
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    G.A. Zhang;N.Yu;L.Y. Yang;X.P. Guo
  • 通讯作者：
    X.P. Guo
Erosion-corrosion at different locations of X65 carbon steel elbow
X65碳钢弯头不同部位冲蚀腐蚀
  • DOI：
    10.1016/j.corsci.2014.04.045
  • 发表时间：
    2014-08-01
  • 期刊：
    CORROSION SCIENCE
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Zeng, L.;Zhang, G. A.;Guo, X. P.
  • 通讯作者：
    Guo, X. P.

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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