空间低重力高真空环境液体闪蒸形成的气液两相流研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11802314
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0907.微纳尺度流动与界面流动
  • 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

There exist severe problems relevant to liquid flashing evaporation and the induced gas-liquid two-phase flow during the process of liquid discharge into high vacuum and low gravity environment. The understanding of the basic characteristics and mechanisms of these phenomena directly affects the safety and reliability of the related space activities. Though not much, there are some researches on liquid flashing evaporation in the vicinity of the pipe outlet, which can be used for reference to help the development of the related space applied technology. There is, however, a serious lack of research on liquid flashing evaporation occurred inside the pipeline and the subsequent gas-liquid two-phase flow in the downstream complex pipeline under weak driving action in low gravity environment. By using ground simulation experimental and theoretical studies, the present project aims to study the basic characteristics and mechanisms of liquid flashing evaporation inside the pipeline and the induced gas-liquid two-phase flow in the downstream complex pipeline under weak driving action in low gravity environment. The main objectives are to obtain the inception conditions, basic characteristics and mechanisms of liquid flashing evaporation inside confined space of pipeline with small diameters, to reveal the gravity effect of the gas-liquid two-phase flow caused by the liquid flashing evaporation, the characteristics and mechanisms of the severe slugging under the weak driving action. The results will promote the progress of microgravity multiphase thermal dynamics, and will be helpful for the development of the future space liquid discharge technology in our country, especially for deep space exploration such as the lunar and Mars explorations.
空间高真空、低重力环境的液体排放过程存在着液体闪蒸及其导致的气液两相流等问题,对相关现象基本特征和规律的认识,直接关系到相关航天活动的安全性与可靠性。排放管口附近的液体闪蒸现象目前尽管也不足,但相对而言还是有一些研究成果可资借鉴,但关于低重力场中弱驱动力作用下的管内液体闪蒸及其导致的后续复杂管道系统气液两相流现象的研究尚极为缺乏。本项目拟采用地面模拟实验并辅以理论分析的方法,对低重力场弱驱动力液体闪蒸及其导致的气液两相流特性与规律进行深入研究,旨在获得小尺寸管内受限空间液体闪蒸起始条件、过程特征及其规律,揭示闪蒸形成的弱驱动力气液两相流中的重力效应、严重段塞流特征及其规律。本项目研究结果将推动微重力多相热流体动力学发展,并为我国今后航天领域(尤其是月球和火星等深空探测活动)空间液体排放技术研发服务。

结项摘要

空间高真空、低重力、冷黑等独特环境中的液体排放过程中,闪蒸的发生及由此形成的极为复杂的气液两相流现象,将大大增加液体排放问题的复杂性,影响航天活动的安全性与可靠性,甚至危及航天任务的顺利执行。我国嫦娥5号月球探测任务中就面临着该技术挑战。因此,对空间环境液体闪蒸及闪蒸导致的气液两相流现象及其规律的研究,有着重要的科学意义和重大实用价值。.本项目实验研究了空间高真空、低重力环境下闪蒸现象及其引起的气液两相流现象,获得了闪蒸界面的传播以及闪蒸引起的气液两相流(严重段塞流)流动特征与规律。并揭示弱驱动力气液两相流中的重力效应,拓展气液两相流主导作用力分区准则。助力解决空间环境中的高真空和多重力(尤其是低重力或部分重力)条件下液体的排放过程遇到的问题,并服务于我国航天事业(尤其是国际竞争日益激烈的月球和火星等深空探测活动)。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
核态池沸腾传热现象中的重力标度规律
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    科学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜王芳;赵建福
  • 通讯作者:
    赵建福
基于流动沸腾气泡脱落行为的重力无关性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    空间科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    乐述文;杜王芳;李凯;赵建福
  • 通讯作者:
    赵建福
多相热流体系统中的重力无关性准则
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    河北水利水电学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜王芳;乐述文;赵建福;李凯
  • 通讯作者:
    李凯

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

孤立气泡生长过程的短时微重力落塔实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    空间科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李晶;赵建福;薛艳芳;魏进家;杜王芳;郭栋
  • 通讯作者:
    郭栋
微重力池沸腾中的气泡行为实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    空间科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘鹏;杜王芳;吴克;赵建福;李会雄;李凯
  • 通讯作者:
    李凯
深冷环路热管瞬态数值仿真研究
  • DOI:
    10.16329/j.cnki.zrht.2018.04.014
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    载人航天
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何发龙;杜王芳;赵建福;陈跃勇;何江;张红星;苗建印
  • 通讯作者:
    苗建印
多相热流体系统中的主导作用力分区准则
  • DOI:
    10.16046/j.cnki.issn1008-3782.2018.01.001
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    河北水利电力学院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜王芳;赵建福;李凯
  • 通讯作者:
    李凯
核态池沸腾传热现象中的重力标度规律
  • DOI:
    10.1007/s10566-023-09759-4
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    科学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜王芳;赵建福
  • 通讯作者:
    赵建福

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

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