自由表面微尺度液膜强化吸收机理及提升风冷氨-盐吸收式制冷循环性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51706077
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    蔡德华
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    E0601.工程热力学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Absorption intensification is the key technology to improve cycle performance and extend the practical application of absorption refrigeration system. Absorption intensification process taking place in a falling film absorber can be achieved by decreasing the thickness, increasing both the velocity and surface renewal rate of the absorbent liquid film. This project takes the free-surface microscale liquid film inner wall jet as a breakthrough point, using the high efficiency ammonia/salt working pair, to reveal the intensification mechanism of air cooling absorption process that taking place inside vertical tubes by theoretical, numerical and experimental methods. Analyses of the following aspects will be carried out: (1) Flow characteristics of the free-surface microscale liquid film inner wall jet; (2) Coupled heat and mass transfer characteristics of the process of free-surface microscale liquid film absorbing NH3 vapor by inner wall jet; (3) Thermal performance of an air-cooled type ammonia/salt absorption refrigeration system applying the free-surface microscale liquid film inner wall jet type absorber. Research results of the present project will perfect the theory basis of absorption process intensification technology by means of microscale absorbent liquid film, and help to optimize the design of air-cooled type absorber and promote the development of ammonia/salt absorption refrigeration technology, which is of important academic significance and engineering value.
强化吸收技术是吸收式制冷系统性能提升和应用推广的关键技术。对于降膜吸收器，减小液膜厚度、提高液膜速度和液膜表面更新率可达到强化吸收的目的。本课题以溶液管内贴壁喷射形成自由表面微尺度液膜为切入点，采用高效的氨/盐溶液为工质对，采取理论分析、数值模拟和实验研究相结合的研究方法，揭示自由表面微尺度液膜强化风冷垂直管内降膜吸收的机理。拟依次开展以下三方面的研究：(1) 溶液管内贴壁喷射形成的自由表面微尺度液膜流动特性研究；(2) 自由表面微尺度液膜吸收NH3蒸气过程的耦合传热传质特性研究；(3) 应用了自由表面微尺度液膜吸收器的风冷氨-盐吸收式制冷循环性能研究。本课题的研究结果将进一步完善自由表面微尺度液膜强化吸收的基础理论，有助于优化风冷型吸收器结构设计，并推动风冷氨/盐吸收式制冷技术的发展，具有重要的学术意义和工程应用价值。

结项摘要

本项目以推动小型吸收式制冷技术在低品位能源利用、太阳能利用等场合的发展，提出以自由表面微尺度液膜强化风冷吸收的科学观点，紧密围绕项目任务书的研究内容和既定研究目标，依次开展了三个主要方面的内容研究，包括：(1) 溶液管内贴壁喷射形成的自由表面微尺度液膜流动特性研究；(2) 自由表面微尺度液膜吸收NH3蒸气过程的耦合传热传质特性研究；(3) 应用了自由表面微尺度液膜吸收器的风冷氨-盐吸收式制冷循环性能研究。研究结果表明：自由表面微尺度液膜吸收器的吸收平均传质速率可达10-3kg/m2s数量级，远高于传统的填料型吸收器的10-3kg/m2s。实验结果显示自由表面微尺度液膜吸收器吸收传质速率相对于填料型吸收器提高约425%左右，吸收器出口溶液过冷度低至0.1℃，体现出明显的强化吸收效果。本课题的研究结果将完善自由表面微尺度液膜强化吸收的基础理论，有助于优化风冷型吸收器结构设计，并推动风冷氨/盐吸收式制冷技术的发展，具有重要的学术意义和工程应用价值。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（2）
氨-硝酸锂在多根竖管内的降膜吸收实验研究
  • DOI：
    10.13245/j.hust.190205
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    华中科技大学学报. 自然科学版
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    梁翛;蔡德华;何国庚;蒋京楷
  • 通讯作者：
    蒋京楷
尾气余热驱动的氨-盐吸收式制冷系统性能试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    制冷与空调
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡德华;李雁飞;周赛;梁翛;何国庚
  • 通讯作者：
    何国庚
Comprehensive experimental evaluation of an exhaust-heat-driven absorption refrigeration cycle system using NH3-NaSCN as working pair
以NH3-NaSCN为工质对的余热驱动吸收式制冷循环系统综合实验评价
  • DOI：
    10.1016/j.ijrefrig.2021.01.013
  • 发表时间：
    2021-01
  • 期刊：
    International Journal of Refrigeration
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Sai Zhou;He Guogeng;Yanfei Li;Xiao Liang;Qicong Pang;Dehua Cai
  • 通讯作者：
    Dehua Cai
Absorption characteristics of NH3/NASCN working pair in an adiabatic absorber with structured packing
规整填料绝热吸收器中NH3/NASCN工质对的吸收特性
  • DOI：
    10.1016/j.applthermaleng.2020.116325
  • 发表时间：
    2020-11
  • 期刊：
    Applied Thermal Engineering
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Liang Xiao;He Guogeng;Zhou Sai;Hao Zian;Cai Dehua
  • 通讯作者：
    Cai Dehua
Thermodynamic analysis of a novel combined double ejector-absorption refrigeration system using ammonia/salt working pairs without mechanical pumps
采用无机械泵的氨/盐工作对的新型组合式双喷射吸收式制冷系统的热力学分析
  • DOI：
    10.1016/j.energy.2019.07.104
  • 发表时间：
    2019-10
  • 期刊：
    Energy
  • 影响因子：
    9
  • 作者：
    Liang Xiao;Zhou Sai;Deng Jiaju;He Guogeng;Cai Dehua
  • 通讯作者：
    Cai Dehua

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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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