海洋条件对液滴喷射蒸汽-不凝性气体相变及传热特性的影响研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51809249
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1102.船舶工程
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

In the case of loss of coolant accident and main steam line break accident in reactor cabin, the safety spray system of the ship shall spray cooling water in order to achieve the purpose of cooling and depressurization by condensing the steam. The present research concerns on the dynamic thermodynamic phase transition of spray droplets jet into steam-non-condensable gas under ocean condition. The evaporative condensation model expressing the heat and mass transfer between vapor and liquid phase is introduced to establish the kinetic model and thermodynamic phase transition model coupling many influence factors including vapor condensation and droplet evaporation and existence of non-condensable gas. On this basis, the dynamics model and thermodynamic heat transfer model of the droplets jet into steam-non-condensable gas are established with superposition of transient oceanic force field. Through the theoretical analysis, CFD numerical calculation and experimental verification, the influence laws of the oceanic parameters, injection conditions, settlement height, proportion of the steam and non-condensable gas on the phase transition and heat transfer are revealed. Suggestions and ways to enhance the heat transfer between steam and non-condensable gas and jetting droplets would be given. Scientific criteria for optimizing the design of safety system in marine reactor room and enhancing safety of system would also be put forward.
在堆舱内发生失水事故或者主蒸汽管道破裂事故时,船用安全喷淋系统向堆舱内喷淋冷却水,冷凝泄漏工质产生的蒸汽达到降温降压的目的。本项目以海洋条件下喷淋液滴喷射高温高压蒸汽-不凝性气体动态热力学相变过程为研究对象,引入表达汽液相间热质传递的蒸发冷凝模型,建立耦合蒸汽冷凝、液滴蒸发、不凝性气体存在多因素影响下的动力学模型和热力学相变模型。在此基础上,叠加海洋条件瞬变力场作用,构建海洋条件下液滴喷射的动力学模型和热力学传热模型。通过理论分析、CFD数值计算与实验验证,全面揭示海洋参数、喷射条件、沉降高度、蒸汽-不凝性气体混合物配比对液滴喷射蒸汽-不凝性气体直接接触相变传热的影响规律,综合提出液滴与蒸汽-不凝性气体间强化传热的合理化建议与途径,为优化船用堆舱安全系统设计,提升系统安全性提供科学判据。

结项摘要

在堆舱内发生失水事故或者主蒸汽管道破裂事故时,船用安全喷淋系统向堆舱内喷淋冷却水,冷凝泄漏工质产生的蒸汽达到降温降压的目的。本项目以海洋条件下喷淋液滴喷射高温高压蒸汽-不凝性气体动态热力学相变过程为研究对象,引入表达汽液相间热质传递的蒸发冷凝模型,建立耦合蒸汽冷凝、液滴蒸发、不凝性气体存在多因素影响下的动力学模型和热力学相变模型。在此基础上,叠加海洋条件瞬变力场作用,构建海洋条件下液滴喷射的动力学模型和热力学传热模型。通过理论分析、CFD数值计算与实验验证,全面揭示海洋参数、喷射条件、沉降高度、蒸汽-不凝性气体混合物配比对液滴喷射蒸汽-不凝性气体直接接触相变传热的影响规律,综合提出强化液滴喷射蒸汽-不凝性气体传热的合理化建议与途径,为优化堆舱安全系统设计,提升系统安全性提供科学判据。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(2)
喷淋液滴在空气环境下的运动特性
  • DOI:
    10.7538/yzk.2019.youxian.0060
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫超星;张翼;刘成洋;张鹏飞
  • 通讯作者:
    张鹏飞
喷淋液滴在中低压饱和蒸汽环境下传热特性研究
  • DOI:
    10.7538/yzk.2019.youxian.0866
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫超星;杨亚婷;林韩清;杜为安;刘铱
  • 通讯作者:
    刘铱
Experimental study on transient flow fluctuation characteristics in a 3 × 3 rod bundle under rolling condition
滚动工况下3×3杆束瞬态流动脉动特性实验研究
  • DOI:
    10.3139/124.110955
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
    Kerntechnik
  • 影响因子:
    0.5
  • 作者:
    C.-X.Yan;Y.Zhang;C.-Y.Liu
  • 通讯作者:
    C.-Y.Liu
倾斜条件对喷淋液滴运动特性的影响
  • DOI:
    10.7538/yzk.2020.youxian.0192
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫超星;张翼;刘成洋;王振斌;张庆为
  • 通讯作者:
    张庆为
Experimental study on the scrubbing efficiency of aerosols contained in horizontal and vertically downward submerged gas jet
水平和垂直向下浸没气体射流气溶胶洗涤效率实验研究
  • DOI:
    10.1016/j.pnucene.2020.103406
  • 发表时间:
    2020-08
  • 期刊:
    Progress in Nuclear Energy
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Han Diao;Yanmin Zhou;Haifeng Gu;Yingzhi Li;Chaoxing Yan
  • 通讯作者:
    Chaoxing Yan

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其他文献

通道尺寸对竖直向上气-水两相流流型影响实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫超星;阎昌琪;孙立成;王洋
  • 通讯作者:
    王洋
摇摆状态下矩形通道内弹状流压力模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阎昌琪;金光远;孙立成;闫超星
  • 通讯作者:
    闫超星
窄矩形通道弹状流中液弹特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    核动力工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阎昌琪;孙立成;闫超星;田道贵
  • 通讯作者:
    田道贵
矩形通道内泡状流-弹状流转变判定准则研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    核动力工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阎昌琪;孙立成;闫超星;幸奠川
  • 通讯作者:
    幸奠川
棒束通道内两相流动摩擦阻力特性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    田齐伟;阎昌琪;孙立成;闫超星
  • 通讯作者:
    闫超星

其他文献

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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

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          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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