金属有机热载纳米流体的储能机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    51506013
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    李期斌
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    E0601.工程热力学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Metal-organic heat carrier nanofluids (MOHCs) has a great potential in the field of low-grade energy utilization because of its advantages, such as its unique thermal energy storage mechanism, fine thermostability and so on. However, the researches of the energy storage mechanism of MOHCs are still in its preliminary stage currently. The characteristics of fluid in the nanochannels, the parameters of materials and the ambient temperature have effects on energy storage, which need systematic study in the future. And the model used to predict and optimize the properties of MOHCs is to be established. This project starts from atomic level to macroscopic level and employs several multi-scale coupling simulations and experiments, including ab initio calculation, molecular simulation, and atomistic-continuum coupling method, and computational fluid mechanics and so on. This project aims to investigate the energy storage mechanism of MOHCs by investigating the transformation mechanism between thermal energy and interface energy in MOHCs, clarifying the energy transmission mechanism in MOHCs, and establishing and optimizing multi-scale model of MOHCs. Ultimately, this project can be used to provide guidance for the applications of MOHCs in the field of low-grade energy utilization.
金属有机热载纳米流体具有独特的热能储集机制以及良好的热稳定性等优点，使其在低品位能源利用中具有巨大的潜力。但是对于金属有机热载纳米流体的储能机理研究，目前还处于起步阶段，纳米通道内流体的基本性质，材料参数以及环境温度对热能储集的影响还需系统地研究。用于预测和优化金属有机热载纳米流体性能的模型还有待开发。本项目将从原子尺度出发，采用实验手段和多尺度耦合模拟方法，其中包括从头计算法、分子模拟、原子-连续耦合方法、计算流体力学等多种计算方法。研究金属有机热载纳米流体的储能机理，明确金属有机热载纳米流体中热能与界面能的相互转化机制，探究金属有机热载纳米流体中能量传递机理，建立和优化金属有机热载纳米流体多尺度计算模型，为金属有机热载纳米流体在低品位能源中的利用提供指导。

结项摘要

金属有机热载纳米流体利用流体工质在纳米多孔材料流固界面吸附分离过程中热能与表面能的相互转化，可以实现能量的储集和输出，在低品位能源利用中具有巨大的潜力。围绕金属有机热载纳米流体储能机理研究中流固界面能量转化机制、工质材料参数以及热力参数对能量储集影响机制、性能优化等关键科学问题，本项目在基础工质气液相变特性；流-固材料结构优化；流固界面能量转化；纳米流体相变热物性；金属有机热载纳米流体储能特性等方面开展了以分子模拟为主，理论和实验相结合的研究工作。完善了工质在热-力-电多场作用下的相变机理，阐明了流-固材料结构、组分对工质在多孔介质中热能与表面能转化的影响机制，揭示了多孔介质纳米流体储能模型中各组分对金属有机热载纳米流体储能特性的协同作用机制。研究结果为优化设计高效金属有机热载纳米流体提供依据，可直接应用于低品位能源利用。此外，项目关于流固界面能量转化研究，可为混合工质吸附分离、吸附式制冷热泵等领域提供指导。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Thermal Properties of the Mixed n-Octadecane/Cu Nanoparticle Nanofluids during Phase Transition: A Molecular Dynamics Study.
混合正十八烷/铜纳米颗粒纳米流体在相变过程中的热性能：分子动力学研究
  • DOI：
    10.3390/ma10010038
  • 发表时间：
    2017-01-05
  • 期刊：
    Materials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Q;Yu Y;Liu Y;Liu C;Lin L
  • 通讯作者：
    Lin L
Graphyne nanostructure as a potential adsorbent for separation of H2S/CH4 mixture: Combining grand canonical Monte Carlo simulations with ideal adsorbed solution theory
石墨烯纳米结构作为 H2S/CH4 混合物分离的潜在吸附剂：将大正则蒙特卡罗模拟与理想吸附溶液理论相结合
  • DOI：
    10.1016/j.fuel.2016.05.113
  • 发表时间：
    2016-10-15
  • 期刊：
    FUEL
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Lei, Guangping;Liu, Chao;Xu, Xiaoxiao
  • 通讯作者：
    Xu, Xiaoxiao
Molecular dynamics simulation of Cu/Au thin films under temperature gradient
温度梯度下Cu/Au薄膜的分子动力学模拟
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2015.10.051
  • 发表时间：
    2015-12
  • 期刊：
    Applied Surface Science
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Li Qibin;Peng Xianghe;Peng Tiefeng;Tang Qizhong;Zhang Xiaomin;Huang Cheng
  • 通讯作者：
    Huang Cheng
y Theoretical insight into the conversion of xylose to furfural in the gas phase and water
y 木糖在气相和水中转化为糠醛的理论见解
  • DOI：
    10.1007/s00894-015-2843-6
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Molecular Modeling
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Wang Meng;Liu Chao;Li Qibin;Xu Xiaoxiao
  • 通讯作者：
    Xu Xiaoxiao
Accelerated aqueous nano-film rupture and evaporation induced by electric field: A molecular dynamics approach
电场诱导的加速水纳米膜破裂和蒸发：分子动力学方法
  • DOI：
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.11.053
  • 发表时间：
    2016-03
  • 期刊：
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Peng Tiefeng;Li Qibin;Liu Chao
  • 通讯作者：
    Liu Chao

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其他文献

管输含蜡原油多相体系析蜡胶凝 行为分子动力学模拟
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    --
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  • 影响因子：
    --
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  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
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    刘朝
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  • 发表时间：
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    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李期斌;刘朝;高虹;张智
  • 通讯作者：
    张智

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非共沸混合工质热载纳米流体储热机理研究
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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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