气流横掠作用下竖直异形壁面液膜流动及破裂特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51676052
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    田瑞峰
  • 依托单位：
    哈尔滨工程大学
  • 学科分类：
    E0605.多相流热物理学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Falling liquid film that is driven by cross airflow on abnormity wall was to be researched in this project. Combined with theoretical analysis and experimental research, such as planar laser-induced fluorescence (PLIF) and high-speed camera technology, flow characteristics of the film was studied. The influence law of film rupture by the liquid-film flowrate, the gas flow parameter and the wall shape was analyzed. Modeling for the film rupture was based on the forces analysis of the film, and it was concluded that the law of film rupture by comparing the model and the experiments. The results would provide support for predicting re-entrainment, and further study of the gas-liquid separation.
本项目以气流横掠作用下，异形壁面下降液膜为研究对象，采用激光诱导荧光测量技术（PLIF）和高速摄影技术，结合理论分析，研究气流横掠作用下，竖直异形壁面液膜的流动特性，分析液膜流量、气流参数和壁面形状特征对液膜破裂的影响规律；研究横掠气流作用条件下，竖直壁面液膜受力特性，建立相应的液膜破裂模型；通过理论与实验的相互结合，确定壁面液膜的破裂规律，为液膜二次携带等此类问题的预测提供支撑，进而能够为汽水分离等相关应用技术的研究提供一定的基础依据。

结项摘要

本项目以气流横掠作用下的异形壁面下降液膜为研究对象，采用激光诱导荧光测量技术（PLIF）和高速摄影技术，结合理论分析，研究气流横掠作用下，竖直异形壁面液膜的流动特性，分析液膜流量、气流参数和壁面形状特征对液膜破裂的影响规律；研究横掠气流作用条件下，竖直壁面液膜受力特性，建立相应的液膜破裂模型；通过理论与实验的相互结合，确定了壁面液膜的破裂规律，为液膜二次携带等此类问题的预测提供支撑，进而能够为汽水分离等相关应用技术的研究提供一定的基础依据。具体结论如下：.（1）功率谱分析表明，当液膜的雷诺数小于4000时，无气流作用时的异形板壁面液膜的波动具有显著的多频特性。.（2）惯性离心力、气流剪切力、壁面粘性力和表面张力共同作用控制着液膜的运动和变形。.（3）根据无量纲法与理论推导，建立了波形板折角处的液膜破裂模型。.（4）首次引入了仅与异形板结构参数有关的异形板临界破膜结构参数ksg=dcosθ。波形板临界破膜结构参数ksg=dcosθ值越大，越利于临界破膜速度提高。因此，基于上述结论，应将结构参数的选取充分纳入到波形板干燥器的设计中。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（2）
Experimental study of droplet impacting on inclined wetted wall in corrugated plate separator
波纹板分离机内液滴撞击倾斜湿壁的实验研究
  • DOI：
    10.1016/j.anucene.2019.107155
  • 发表时间：
    2020-03-01
  • 期刊：
    ANNALS OF NUCLEAR ENERGY
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Chen, Bowen;Wang, Bo;Lu, Chuan
  • 通讯作者：
    Lu, Chuan
两级旋风汽水分离器的结构优化数值研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    哈尔滨工程大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘妍;杨雪龙;柯炳正;王先元;田瑞峰
  • 通讯作者：
    田瑞峰
入口参数对波形板干燥器性能影响的实验研究
  • DOI：
    10.13832/j.jnpe.2018.02.0171
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    核动力工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    毛峰;田瑞峰;陈博文;何为
  • 通讯作者：
    何为
Numerical study on the characteristics of single wetted flat wire with single droplet impact under the disturbance of airflow
气流扰动下单液滴冲击单湿扁丝特性数值研究
  • DOI：
    10.1016/j.nucengdes.2019.01.029
  • 发表时间：
    2019-04
  • 期刊：
    Nuclear Engineering and Design
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Bowen Chen;Jinsong Li;Feng Mao;Ruifeng Tian
  • 通讯作者：
    Ruifeng Tian
Judgement of critical state of water film rupture on corrugated plate wall based on SIFT feature selection algorithm and SVM classification method
基于SIFT特征选择算法和SVM分类方法的波纹板壁水膜破裂临界状态判断
  • DOI：
    10.1016/j.nucengdes.2019.03.025
  • 发表时间：
    2019-06
  • 期刊：
    Nuclear Engineering and Design
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    王博;田瑞峰
  • 通讯作者：
    田瑞峰

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基于虚拟体积力动量源的燃料组件热工水力数值求解方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    原子能科学技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李小畅;邓坚;杨小磊;郭涌辉;陈广亮;田瑞峰
  • 通讯作者：
    田瑞峰

其他文献

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田瑞峰的其他基金

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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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