高孔隙材料的高温多光谱辐射特性与多尺度耦合传输机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51536001
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    280.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0603.传热传质学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2020-12-31

项目摘要

High-porosity materials have wide application and development prospects in the high-temperature solar energy conversion systems, high-temperature heat transfer enhancement, high-temperature thermal protection and so on. Aiming at the common high-temperature radiation and energy transport process in high-porosity materials, this project carries out theoretical and experimental research on the key scientific issues of multi-spectral radiation characteristics and multi-scale coupling transmission mechanism. . The main research contents include: the multi-scale coupled transfer mechanism and characteristics of the spectral radiation within the pore structure of foam materials, the experimental measurement method and technology of high-temperature multi-spectral radiative properties of porous materials, and the multi-scale analysis on high-temperature transient coupled heat transfer mechanism and characteristics in high-porosity materials. . By this research, the analytical methods for spectral radiation transfer in foam porosity level will be established to reveal the multi-scale coupled transfer mechanism, and the experimental method and technology of high-temperature spectral radiation properties is wished to be obtained to solve the issue of multi-spectral radiative property parameters of high-porosity materials at high-temperature, and the transient coupled transfer mechanism of multi-spectral thermal radiation, heat conduction and convection will be revealed in the two scales of continuum level and pore level. And finally, the influence rule of the material properties and the pore structure characteristics on the high-temperature energy transport in the materials will be obtained. This research can provide thermal physics foundation support for the design, high-temperature application and innovative development of related technologies of porous materials. It can also promote the development of related disciplines, including thermal physics and energy use as well as aerospace, and others.
高孔隙率材料在太阳能高温利用、高温强化换热、高温热防护等领域有广泛的应用需求和发展前景。本项目以这些技术领域中共性的高孔隙材料内高密度能量转换与高温输运过程为对象,研究其光谱辐射能的传递机理及与热传递的耦合特性。. 主要内容包括:泡沫材料内孔隙尺度的光谱辐射传递机理与特性、材料高温辐射特性参数的实验测量方法、材料内热辐射传递与导热-对流高温热传递的瞬态耦合性。. 通过研究,建立此类材料孔隙尺度光谱辐射传递的分析方法,揭示其热辐射传递机理;掌握材料的高温辐射特性参数实验方法与技术,实现材料的介质辐射特性参数测量与理论预测;获得高能流密度辐射传递与高温热传递的耦合特性。从而解决高孔隙率材料在能量高温转换与输运技术应用中的关键热科学问题,为相关技术的创新发展提供基础支撑,促进相关学科的交叉发展。

结项摘要

泡沫等高孔隙材料,在能量高温转换和传递、飞行器热防护等技术领域有重要的应用需求和发展前景。泡沫材料高温辐射光谱的多尺度耦合传输机理、高孔隙材料的高温光谱辐射特性参数获取方法,是制约此类材料相关技术创新发展的关键热科学问题。.本项目围绕上述两个关键热科学问题,开展了以下三方面研究。(1)泡沫材料孔隙结构光谱辐射传输的多尺度耦合机理建模;(2)孔隙材料高温光谱辐射特性参数的实验测量方法与技术;(3)孔隙材料高温辐射与导热、对流的双尺度瞬态耦合传输特性。.针对金属和陶瓷两类基材辐射和孔隙结构特征不同的泡沫材料,通过对镍、氧化铝等真实泡沫材料微细观结构的μ-CT和SEM扫描重建、微尺度和孔隙尺度的辐射传输求解,系统分析了两类泡沫的骨架微结构光谱辐射特性、孔隙结构细观光谱辐射传输机理和特性。建立了从骨架微结构到孔隙结构、从孔隙到泡沫连续介质层次的光谱辐射传输跨尺度耦合分析方法,开发了计算源代码。研究了材料和微细观参数对其高温光谱辐射特性的影响规律,揭示了两类泡沫材料中光谱辐射传输的多尺度耦合机理。.从样件表观辐射特性的等温测量、传热过程瞬态特性测量两条途径,探索了孔隙材料高温光谱辐射特性参数的实验获取方法。研制了表观辐射特性测量(2000K)、瞬态传热特性测量(2300K)两种实验装置,建立了参数辨识方法。获得了国产镍泡沫、Al2O3块材(蓝宝石)与泡沫、陶瓷隔热瓦等材料的高温辐射特性数据。.针对泡沫材料中高温辐射-导热、辐射-对流两类耦合传输问题,分别构建了孔隙尺度与连续介质模拟相结合的双尺度分析方法,开发了计算源代码。结合应用,研究了两类高孔隙材料中的辐射-对流、辐射-导热高温耦合输运特性。.已发表论文112篇,其中,SCI收录72篇,SCI他引286次;授权发明专利9项,登记软件著作权6项。这些研究成果将为相关材料的高温应用和技术创新提供有力的热学理论指导和基础支撑。

项目成果

期刊论文数量(83)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(29)
专利数量(9)
Environmental Response of 2D Thermal Cloak under Dynamic External Temperature Field.
动态外部温度场下二维热斗篷的环境响应
  • DOI:
    10.3390/e22040461
  • 发表时间:
    2020-04-18
  • 期刊:
    Entropy (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li Y;Zhang H;Sun M;Zhang Z;Zhang H
  • 通讯作者:
    Zhang H
Establishment and evaluation of a co-effect structure with thermal concentration-rotation function in transient regime
瞬态热集中-旋转函数共效应结构的建立与评估
  • DOI:
    10.1088/1674-1056/ab9437
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Chinese Physics B
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Yiyi Li;Haochun Zhang
  • 通讯作者:
    Haochun Zhang
Limitation of optical properties through porous silicon photonic crystals influenced by porosity and lattice dynamic
受孔隙率和晶格动力学影响的多孔硅光子晶体光学特性的限制
  • DOI:
    10.1016/j.optmat.2017.10.023
  • 发表时间:
    2018-01-01
  • 期刊:
    OPTICAL MATERIALS
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Min-Dianey, Kossi Aniya Amedome;Zhang, Hao-Chun;Xia, Xinlin
  • 通讯作者:
    Xia, Xinlin
Tomography-based radiative transfer analysis of an open-cell foam made of semitransparent alumina ceramics
基于断层扫描的半透明氧化铝陶瓷开孔泡沫的辐射传输分析
  • DOI:
    10.1016/j.solmat.2018.09.005
  • 发表时间:
    2018-12
  • 期刊:
    Solar Energy Materials and Solar Cells
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Yang Li;Xin-Lin Xia;Chuang Sun;Jing Wang;He-Ping Tan
  • 通讯作者:
    He-Ping Tan
Numerical Analysis on the Radiation-Convection Coupled Heat Transfer in an Open-Cell Foam Filled Annulus
开孔泡沫填充环空辐射-对流耦合传热的数值分析
  • DOI:
    10.3390/en11102713
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
    Energies
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Chen Xue;Sun Chuang;Xia Xinlin;Liu Rongqiang
  • 通讯作者:
    Liu Rongqiang

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

微粒散射对半透明流体层光谱吸收特性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化工学报,52(1):17-23
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏新林;黄勇;谈和平
  • 通讯作者:
    谈和平
具有半透明镜反射表面和不透明漫射基底的半透明介质层的表观光谱发射特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    太阳能学报,20(2):116-121
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄勇;夏新林;谈和平;余其铮
  • 通讯作者:
    余其铮
气动加热下高温陶瓷材料的红外辐射机理与特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    红外与毫米波学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜胜华;夏新林
  • 通讯作者:
    夏新林
基于微面斜率法的粗糙表面半透明介质层光谱散射特性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    光学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈学;孙创;夏新林
  • 通讯作者:
    夏新林
具有镜反射正弦表面的半透明介质层表观光谱发射特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    红外与毫米波学报,18(4):276-282
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄勇;夏新林;谈和平;余其铮
  • 通讯作者:
    余其铮

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

夏新林的其他基金

半透明复合材料的多效应高温耦合传热特性
  • 批准号:
    51176038
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超燃发动机内热辐射的逆流供能机制效应与强化特性研究
  • 批准号:
    90816022
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
高速气流中微液滴蒸发的热辐射动力学效应研究
  • 批准号:
    50776026
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非均匀介质内辐射与湍流强制对流耦合换热及折射率效应研究
  • 批准号:
    50476029
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
散射性非均匀介质内辐射与层流强制对流的耦合换热研究
  • 批准号:
    50076010
  • 批准年份:
    2000
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
含微粒半透明流体的表面光谱辐射特性研究
  • 批准号:
    59606006
  • 批准年份:
    1996
  • 资助金额:
    12.0 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