松支承约束下U型管束面内流致振动机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11872060
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0810.流固耦合力学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Heat transfer tubes of steam generator (SG) are the pressure boundaries of primary loop of pressurized water reactors. They are also the key shields to isolate radioactive matters. Leakage of radioactive reactor coolant caused by flow-induced vibration of heat transfer tubes would greatly reduce the safety and economics of nuclear power plants. SG tube wear incident of San Onofre in the US in 2012 rings the alarm bell for the entire global nuclear industry; urgent demand also arises for fundamental researches target at related mechanisms. Based on previous research experiences on two-phase flow turbulent buffeting and fluidelastic instability studies, the applicant of this project would start the current research by building a time domain nonlinear dynamical model that describes the flow-induced vibration of U-tube bundle under loosely supported conditions. The model incorporates the dynamic responses of tube bundle under turbulence excitation, fluid-elastic force and nonlinear contact from loose supports; it also includes the interaction between fretting wear and flow-induced vibration. Experimental studies of flow-induced vibration characteristics of straight tube under air-water mixture and U-bend tube under two-phase Freon will also be carried out. By combining the enormous data collected from theoretical and experimental studies, data pool that consist key parameters and dynamical responses of tube bundle can be constructed by data-driven approach. This data pool will be utilized for parameter sensitivity and uncertainty quantifications. By means of theoretical, experimental and data mining approaches, this project aims at revealing the underlying mechanisms of flow-induced vibration of U-bend heat transfer tube bundles under loosely supported conditions. The unveiled mechanisms would serve as new analytical guidances for the design of heat transfer tube bundles.
蒸汽发生器传热管是压水堆一回路压力边界,是隔离放射性物质的重要屏障。传热管流致振动引起的放射性反应堆冷却剂的泄露会严重影响核电站安全和经济性。2012年美国San Onofre核电站蒸汽发生器传热管的磨穿事故为核工业敲响了警钟,也为相关方面的机理性研究提出迫切需求。申请人在前期两相流湍流激振和流弹失稳的研究基础上,以松支承下U型管束为对象,建立描述管束流致振动的非线性时域模型,考虑磨损深度对流致振动的反作用,分析管束在湍流激振力、流体弹性力和非线性支承力联合作用下的振动响应。项目还将开展气水两相流中直管束和两相氟利昂中U型管束的流致振动试验,研究管束流致振动行为特性。结合理论和试验研究中积累的海量数据,通过数据驱动,构建关键参数到振动响应数据池,开展参数敏感性和不确定性分析。综合理论模型、试验研究和数据挖掘手段,本项目旨在阐明松支承U型管流致振动机理,为传热管束结构设计提供新的理论依据。

结项摘要

在前期两相流湍流激振和流弹失稳的研究基础上,以松支承下U型管束为对象,建立描述管束流致振动的非线性时域模型,考虑微动磨损与流致振动的相互作用,分析管束在湍流激振力、流体弹性力和非线性支承力联合作用下的振动响应。通过开展各种结构形式的管束流致振动试验,研究管束流致振动行为特性。结合理论和试验研究中积累的数据,构建关键参数到振动响应数据池,通过数据驱动开展参数敏感性和不确定性分析。综合理论模型、试验研究和数据挖掘手段分析了松支承U型管流致振动机理,为传热管束结构设计提供新的理论依据。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(1)
科研奖励数量(3)
会议论文数量(8)
专利数量(7)
Robust design of fuel rods against potential structural damage by flow-induced vibration
燃料棒的稳健设计,可防止流动引起的振动造成的潜在结构损坏
  • DOI:
    10.1142/s0217979219400083
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    International Journal of Modern Physics B
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Qi Huanhuan;Jiang Naibin;Yixiong Zhang;Zhipeng Feng;Xuan Huang
  • 通讯作者:
    Xuan Huang
压水堆燃料组件流致振动关键技术研发及应用
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1004-5422.2021.03.009
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    成都大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯志鹏;齐欢欢;黄茜;黄旋;陈果;张毅雄
  • 通讯作者:
    张毅雄
Investigation on vibration response characteristics and influencing factors of the fuel rods of EPR
EPR燃料棒振动响应特性及影响因素研究
  • DOI:
    10.3389/fenrg.2022.990525
  • 发表时间:
    2022-09
  • 期刊:
    Frontiers in Energy Research
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Naibin Jiang;Guangyun Min;Zhengyan Fang;Huanhuan Qi
  • 通讯作者:
    Huanhuan Qi
周期性输流管道的非线性动力学特性研究
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2020.10.010
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周坤;倪樵;代胡亮;王琳;熊夫睿;姜乃斌
  • 通讯作者:
    姜乃斌
整体弹性结构法及在叶片流固耦合分析中的应用
  • DOI:
    10.13675/j.cnki.tjjs.190130
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    推进技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庾明达;徐自力;刘贞谷;冯志鹏;张毅雄;陈建国
  • 通讯作者:
    陈建国

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其他文献

碳纤维复合材料缠绕修复的压力管道断裂分析
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    --
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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    姜乃斌
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    10.13832/j.jnpe.2018.04.0182
  • 发表时间:
    2018
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    江小州
压水堆燃料棒湍流激励流致振动响应计算方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    齐欢欢;姜乃斌;黄旋;冯志鹏
  • 通讯作者:
    冯志鹏

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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

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          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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