超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸的机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51806056
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    曹兴岩
  • 依托单位：
    南京工业大学
  • 学科分类：
    E0604.燃烧学
  • 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

Explosion is one of the main forms of industrial production disaster, which is more severe by the gas-dust mixed explosion, and the loss is also more serious. The research of using ultrafine water mist to suppress gas-dust mixed explosion is still in its infancy. The mechanism and influence factor of explosion suppression have not been quantitatively analyzed, and a perfect theory of explosion suppression has not been also formed. This project aims to the basic research for the influence factor and suppression mechanism of the methane and coal dust mixed explosion using ultrafine water mist. Based on the experiment of methane and coal dust mixed explosion suppression by ultrafine water mist in a closed vessel, the influence regulars of water mist and coal dust characteristic parameters on gas-solid mixed explosion intensity and flame structure will be clarified, and the influence mechanism of the mist characteristic parameters on gas-solid mixed explosion will be also revealed. Meanwhile, a three-dimensional numerical model for the methane and coal dust mixed explosion suppression will be built under ultrafine water mist condition. The physical processes of heat and mass transfer between ultrafine water mist and gas-solid two phases mixed explosion and its suppression mechanism will be quantitatively analyzed. The coupling process of gas-solid two phases combustion and turbulence under ultrafine water mist condition and its influence regular on the flame dynamics characteristic, and the explosion suppression criterion will be also revealed, which provides a scientific criterion for the quantitative expression of the gas-solid mixed explosion disaster prevention.
爆炸是工业生产灾害的主要形式之一，由以气体-粉尘复合爆炸更为剧烈，带来的损失也更加严重。采用超细水雾抑制气体-粉尘复合爆炸的研究尚处于起步阶段，抑爆机理和影响因素尚未量化分析，也未形成完善的抑爆理论。本项目拟对超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸的影响因素和抑制机理开展基础研究，基于密闭空间内超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸实验，明晰水雾和煤尘特性参数对气固复合爆炸强度和火焰结构的影响规律，揭示水雾特性参数对气固两相复合爆炸的影响机理；建立超细水雾作用下甲烷-煤尘复合爆炸的三维数值模型，量化分析超细水雾与气固两相复合爆炸间的传热、传质等物理过程及其抑制机理，揭示超细水雾作用下气固两相燃烧与湍流的耦合作用过程，以及对火焰动力学特性行为的影响规律，确定抑爆准则，为气固复合爆炸灾害防治定量表述提供科学判据。

结项摘要

通过实验与数值模拟相结合的方法，开展了超细水雾对甲烷-煤尘复合爆炸过程的抑制机理研究。搭建了可视化密闭超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸实验装置，并开展了水雾和煤尘特性参数对甲烷-煤尘复合爆炸火焰传播速度、爆炸压力及火焰形貌的影响规律。同时，建立了能够描述水雾的汽化、爆炸流场的湍流流动、气固两相燃烧及两者间耦合作用，以及三相间传热传质等过程的气液固三相数值模型，并验证了数值模型的有效性与准确性。量化分析超细水雾与气固两相复合爆炸间的传热、传质等物理过程及其抑制机理。特别是水雾扩散、蒸发，煤尘挥发份的析出、表面燃烧和运动过程，以及火焰流场、超细水雾和煤尘三者间的耦合过程。这为完善气固两相复合爆炸的抑制机理提供了理论支撑。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
Interaction mechanism of wire mesh inhibition and ducted venting on methane explosion
金属丝网抑制与管道通风对甲烷爆炸的相互作用机制
  • DOI：
    10.1016/j.fuel.2021.121343
  • 发表时间：
    2021-11
  • 期刊：
    Fuel
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Yawei Lu;Zhirong Wang;Xingyan Cao;Yangyang Cui;Peipei Sun;Chengjin Qian
  • 通讯作者：
    Chengjin Qian
Corrosion behaviour of aluminium alloy in sulphur-associatedpetrochemical equipment H2S environment-Accept
铝合金在硫伴生石化设备H2S环境中的腐蚀行为-接受
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chemical Engineering Communications
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Xingyan Cao;Yawei Lu;Zhirong Wang;Haoyue Wei;Longtao Fan
  • 通讯作者：
    Longtao Fan
Assessment of domino effects in the coal gasification process using Fuzzy Analytic Hierarchy Process and Bayesian Network
使用模糊层次分析法和贝叶斯网络评估煤气化过程中的多米诺骨牌效应
  • DOI：
    10.1016/j.ssci.2020.104888
  • 发表时间：
    2020-10
  • 期刊：
    Safety Science
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Dan Zhao;Zhirong Wang;Zeyang Song;Pinkun Guo;Xingyan Cao
  • 通讯作者：
    Xingyan Cao
Synergistic Effect of the Total Acid Number, S, Cl, and H2O on the Corrosion of AISI 1020 in Acidic Environments
酸性环境中总酸值、S、Cl 和 H2O 对 AISI 1020 腐蚀的协同作用
  • DOI：
    10.1021/acsomega.0c02219
  • 发表时间：
    2020-08
  • 期刊：
    ACS OMEGA
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Shuoxun Shen;Zhirong Wang;Juncheng Jiang;Xingyan Cao;Peipei Sun;Yawei Lu;Rongeong Yang
  • 通讯作者：
    Rongeong Yang
Experimental study on the diffusion burning and radiative heat delivery of two adjacent heptane pool fires
两相邻庚烷池火灾扩散燃烧及辐射传热实验研究
  • DOI：
    10.1016/j.ijthermalsci.2021.107246
  • 发表时间：
    2022-01
  • 期刊：
    International Journal of Thermal Sciences
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Kun Zhao;Zhirong Wang;Shichang Ma;Xiaoyu Ju;Pinkun Guo;Xingyan Cao
  • 通讯作者：
    Xingyan Cao

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

螺旋槽干气密封性能参数的测试技术及试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    俞树荣;曹兴岩;丁雪兴;张伟政;韩明君;YU Shurong1 CAO Xingyan1 DING Xuexing1 ZHANG Weizh;2.School of Science,Lanzhou University of Technolo
  • 通讯作者：
    2.School of Science,Lanzhou University of Technolo
基于CFD螺旋槽干气密封端面流场分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    排灌机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    俞树荣;曹兴岩;丁雪兴;张伟政;韩明君
  • 通讯作者：
    韩明君
基于CFD的螺旋槽干气密封端面开孔流场的分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    兰州理工大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    俞树荣;曹兴岩;丁雪兴;张伟政;蒲军军
  • 通讯作者：
    蒲军军

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

曹兴岩的其他基金

氢气波纹管道阻火器阻爆性能及其动力学特性影响机制
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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