压气储能电站地下储气库围岩多场耦合损伤特性及稳定性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51778070
  • 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:
    E0808.地下与隧道工程
  • 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

Granitic formation is one of the ideal formations for compressed air energy storage(CAES) repository in China. Indoor experiments, theory study and numerical method are employed for the analysis of the muti-fields coupling responses and stability of the underground chambers of CAES plant during operation period. Firstly,the characteristics of heat exchange between granite and compressed air and the feature of damage evolution of granite under the cyclic temperature and stress loads are studied by experiment method. The heat transfer mechanism due to gas seepage and damage evolution law of granite due to muti-cyclic loads action is expected to be revealed. Secondly, a damage model with non-isothermal non-Darcy seepage stress coupling effect is expected to be constructed. And the dynamic thermal-mechanical boundary condition of the coupling model is also intended to be founded. In the end,based on the solution scheme of combination programming technology for the analysis of coupled thermo-dydro-mechanical damage,through the numerical simulation analysis, the muti-fields coupling response feature and the variation law of stability of the underground chamber are hopeful to be discovered. The generation conditions and controlling methods of negative temperature of the compressed air in repository are also expected to be obtained. The research achievements could provide a support of theory and technology for the construction and operation of the large scale underground chamber for compressed air storage in CAES plant. Therefore this study will be of great scientific significant and have the engineering application value.
花岗岩地层是压气储能(CAES)电站地下储气库的理想候选地层之一。本课题拟针对CAES电站运行状态下的地下储气库围岩多场耦合损伤特性及稳定性等科学问题,首先,开展花岗岩对流换热特性和温度应力同步循环作用下的耦合损伤演化特性试验研究,揭示花岗岩气渗条件下的渗流传热机理及多重循环荷载作用下的累积损伤演化规律;然后,基于试验成果和多孔介质力学理论,构建循环荷载作用下裂隙花岗岩的非等温非达西渗流应力耦合损伤模型以及储气库的动态热-力学边界数学模型;最后,在解决岩体非线性热流固耦合损伤数值分析的混合编程关键技术基础上,利用数值仿真手段,揭示不同运行工况下地下储气库围岩的多场耦合损伤特性及稳定性变化规律,并获得储气库内压缩空气的负温形成条件与围岩负温控制方法。研究成果可为CAES电站大规模地下储气库建设与运行提供理论和技术支持,具有重要的科学意义和工程应用价值。

结项摘要

兴建大规模压缩空气蓄能电站是解决新能源电力不稳定性的有效途径之一。浅埋地下岩穴储气库建造技术是我国大范围推广压缩空气储能电站的关键技术之一。本项目针对大规模压缩空气储能电站在运行状态下地下储气库围岩多场耦合损伤特性及稳定性等方面的科学问题,采用室内和现场试验研究以及理论分析方法进行全面系统研究。首先,研究了地下储气库围岩温压同步损伤特性及渗流传热特性测试的试验装置,在此基础上,测试了花岗岩的渗流传热性能指标及温压同步损伤力学与气渗性能参数,获得了花岗岩的对流换热和温度应力同步循环作用下的耦合损伤演化规律。其次,推导了考虑湿度及压缩因子变化的储气库内压缩空气热力学过程分析模型,并结合现场试验成果研究了地下储气库热力学特性变化规律,首次揭示了地下储气库温度与湿度时空分布演化规律。第三,基于试验及文献研究成果,构建了频繁循环荷载作用下裂隙花岗岩非等温非达西渗流应力累积损伤耦合模型,建立了储气库的动态热-力学边界数学模型,开发了基于热不平衡理论的裂隙岩体多场耦合损伤分析数值程序。第四,采用数值模拟方法,揭示了花岗岩气渗条件下的渗流传热机理以及储气内压缩空气能量转换机理,获得了地下储气库围岩的多场耦合损伤特性及稳定性变化规律。最后,提出了储气库内压缩空气的负温形成条件与围岩负温控制方法。研究成果可为CAES电站大规模地下储气库设计与运行提供理论依据和技术支持。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(5)
压气储能地下储气库选型选址研究
  • DOI:
    10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.03.002
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    南方能源建设
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;唐栋;李鹏;李毅
  • 通讯作者:
    李毅
基于储能效率分析的CAES地下储气库容积分析
  • DOI:
    10.19799/j.cnki.2095-4239.2019.0224
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    储能科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;郭菁;唐栋
  • 通讯作者:
    唐栋
压气储能浅埋地下储气库性能试验研究
  • DOI:
    10.16285/j.rsm.2018.2175
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;李鹏;赵海斌;冯树荣;唐栋
  • 通讯作者:
    唐栋
Stability Analysis of Soil Slope Subjected to Perched Water Condition
滞水条件下土坡稳定性分析
  • DOI:
    10.1007/s12205-020-1728-0
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Ksce Journal of Civil Engineering
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Dong Tang;Zhongming Jiang;Yi Li;Tao Yuan
  • 通讯作者:
    Tao Yuan
压气储能地下储气库围岩累积损伤特性数值研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;秦双专;唐栋
  • 通讯作者:
    唐栋

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其他文献

考虑损伤及非饱和效应的炭质泥岩路堤稳定性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曾铃;邱祥;付宏渊;蒋中明;王桂尧;何忠明
  • 通讯作者:
    何忠明
考虑暂态饱和区的边坡稳定性极限平衡分析方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    水利学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;伍忠才;冯树荣;钟辉亚;王江营;王桂尧
  • 通讯作者:
    王桂尧
锚固岩体力学特性试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    中南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    付宏渊;蒋中明;李怀玉;曾铃
  • 通讯作者:
    曾铃
极端久雨条件下软岩边坡动态稳定性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国公路学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;曾铃;付宏渊;熊小虎
  • 通讯作者:
    熊小虎
降雨条件下厚覆盖层边坡的渗流特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋中明;曾铃;付宏渊;何忠明
  • 通讯作者:
    何忠明

其他文献

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蒋中明的其他基金

压缩空气储能地下储气库FRP密封结构界面失效机理与设计方法研究
  • 批准号:
    52178381
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    59.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
压缩空气储能地下储气库FRP密封结构界面失效机理与设计方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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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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