超临界HCs及HCs/阻燃剂混合物在螺旋管内的换热机理和吸热匹配特性

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51776020
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0601.工程热力学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Transcritical Organic Rankine Cycle (SORC) is a kind of advanced mid-low grade heat/power conversion technology. The improvement of SORC performance depends on further in-depth investigation on the heat transfer characteristics of supercritical fluid in tube. The mixtures of hydrocarbon and retardant are potential substitute refrigerants for mid-low grade heat recovery. This study focuses on the heat transfer mechanisms and match characteristics of supercritical R290 and mixtures of R290 and retardant in helically coiled tube. The heat transfer coefficient correlations and the heat transfer deterioration criteria for supercritical R290 or R290/retardant in the helically coiled tube are obtained experimentally. The effects of the geometrical dimensions of helically coiled tube on the heat transfer deterioration suppression are analyzed emphatically by the modified model. Taking the two factors of suppressing heat transfer deterioration and reducing pressure drop into account, the optimum structure parameters of helically coiled tube are obtained by the optimum exergy destruction method. On this basis, an available energy match model is established by the variation of heat capacity in heat-absorbing process.The relationship of the available energy match between the mixtures and waste heat with the irreversible exergy destruction is established, and the energy-saving mechanism of the mixtures is revealed. This project would provide valuable basic data and physical model to promote the practical application process of SORC system.
跨临界有机Rankine循环(SORC)是一种先进的中低品位热功转换技术。SORC系统效率的有效提高依赖于更深入研究超临界流体在管内的换热特性。HCs/阻燃剂混合物是具有研发潜质的中低温余热热源作功工质。本研究着眼于超临界R290及R290/阻燃剂混合物在螺旋管内的换热机理和吸热匹配特性研究。通过实验研究获取超临界R290及R290/阻燃剂混合物在螺旋管内的换热关联式和传热恶化判据。基于超临界R290在螺旋管内传热修正模型,重点分析螺旋管的几何尺寸对传热恶化抑制的影响,同时考虑抑制传热恶化和减小阻力两方面因素,应用最小㶲损优化方法得到螺旋管的最佳结构参数。在此基础上,建立利用混合工质比热变化改善吸热过程可用能匹配的模型,揭示混合工质与余热热源的“可用能”匹配性能与其不可逆损失之间的内在联系和混合工质的节能机理。本项目的研究为推进SORC系统的实用化进程提供有价值的基础数据与物理模型。

结项摘要

跨临界有机Rankine循环(SORC)是一种先进的中低品位热功转换技术。SORC系统效率的有效提高依赖于更深入研究超临界流体在管内的换热特性。HCs/阻燃剂混合物是具有研发潜质的中低温余热热源作功工质。本研究着眼于超临界R290及R290/CO2在螺旋管内的换热机理和吸热匹配特性研究。通过实验研究获取超临界R290及R290/CO2在螺旋管内的换热关联式。以边界层微分方程的对流项考虑边界层热加速作用建立了新的换热恶化模型。该模型能更准确预测换热恶化的发生。考虑螺旋管几何结构对流体流场分布的影响,结合能量守恒,建立了适用于螺旋管的浮升力准则。基于超临界R290在螺旋管内传热修正模型,重点分析螺旋管的几何尺寸对传热恶化抑制的影响,同时考虑抑制传热恶化和减小阻力两方面因素,应用最小损优化方法得到螺旋管的最佳结构参数。开展了超临界烷烃/CO2二元混合体系在拟临界区域的相互作用系数的理论研究,获得预测烷烃/CO2混合体系在拟临界区域的相互作用系数的关联式。本项目的研究为推进SORC系统的实用化进程提供有价值的基础数据与物理模型。申请人以通讯作者/第一作者在国内外学术刊物和国际学术会议发表了学术论文25篇,其中境外国际期刊17篇,国内核心刊物5篇,目前被SCI 收录17篇(SCI 1区14篇、SCI 2区3篇),EI收录5篇。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The buoyancy force and flow acceleration effects of supercritical CO2 on the turbulent heat transfer characteristics in heated vertical helically coiled tube
超临界CO2浮力和流动加速对加热立式螺旋管内湍流传热特性的影响
  • DOI:
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.04.033
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Zhang Shijie;Xu Xiaoxiao;Liu Chao;Zhang Yadong;Dang Chaobin
  • 通讯作者:
    Dang Chaobin
The characteristics and mechanisms of self-excited oscillation pulsating flow on heat transfer deterioration of supercritical CO2 heated in vertical upward tube
自激振荡脉动流对垂直向上管加热超临界CO2传热恶化的特性及机理
  • DOI:
    10.1016/j.applthermaleng.2021.117839
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    Applied Thermal Energy
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Dan Li;Xiaoxiao Xu;Yong Cao;Chao Liu;Shijie Zhang;Chaobin Dang
  • 通讯作者:
    Chaobin Dang
A review on application and heat transfer enhancement of supercritical CO2 in low-grade heat conversion
超临界CO2在低品位换热中的应用及强化传热研究进展
  • DOI:
    10.1016/j.apenergy.2020.114962
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Applied Energy
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    Shijie Zhang;Xiaoxiao Xu;Chao Liu;Chaobin Dang
  • 通讯作者:
    Chaobin Dang
Experimental and numerical comparison of the heat transfer behaviors and buoyancy effects of supercritical CO2 in various heating tubes
超临界CO2在各种加热管中的传热行为和浮力效应的实验和数值比较
  • DOI:
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.119074
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Zhang Shijie;Xu Xiaoxiao;Liu Chao;Liu Xinxin;Ru Zhipeng;Dang Chaobin
  • 通讯作者:
    Dang Chaobin
Prediction of the Binary Interaction Parameter of Carbon Dioxide/Alkanes Mixtures in the Pseudocritical Region
准临界区二氧化碳/烷烃混合物二元相互作用参数的预测
  • DOI:
    10.1021/acsomega.9b01450
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    ACS Omega
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Xu Xiaoxiao;Chen Hongfen;Liu Chao;Dang Chaobin
  • 通讯作者:
    Dang Chaobin

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

螺旋管内超临界CO2 流动方向对换热影响的数值分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李洪瑞;徐肖肖
  • 通讯作者:
    徐肖肖
润滑油对R1234yf蒸发沸腾影响的分子动力学研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    工程热物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡守银;李期斌;刘朝;徐肖肖;张路
  • 通讯作者:
    张路
HFO-1234ze(Z)热解机理的DFT研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    工程热物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张浩;刘朝;吴小阳;曹宇;徐肖肖
  • 通讯作者:
    徐肖肖
水平管内超临界二氧化碳非均匀冷却对流传热特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程热物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周金枭;张世杰;李逍霄;刘朝;徐肖肖
  • 通讯作者:
    徐肖肖
超临界CO2水平管内动态冷却传热特性数值模拟研究
  • DOI:
    10.13334/j.0258-8013.pcsee.222158
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李逍霄;周金枭;徐肖肖;刘朝;罗樟;薛潇;王瑞琼
  • 通讯作者:
    王瑞琼

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

徐肖肖的其他基金

高黏度不挥发组分在混合物气泡生长及脱离过程中的扩散行为及非平衡效应
  • 批准号:
    52376001
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超临界CO2在螺旋管内冷却过程的换热和阻力特性研究
  • 批准号:
    51206197
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码