基于图像识别和流场重构思想认知矩形窄缝通道内气(汽)泡运动特性

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51176176
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    黄彦平
  • 依托单位：
    中国核动力研究设计院
  • 学科分类：
    E0605.多相流热物理学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

气(汽)泡运动特性是研究气(汽)-液两相流领域泡状流动的基础。针对1-3mm矩形窄缝通道内气(汽)泡运动特性研究较少的现状，以具有明确应用前景的大宽高比矩形窄缝通道单体结构为研究对象，采用去离子水介质和可视化实验手段，基于图像识别和流场重构思想研究这类矩形窄缝通道内空气泡和蒸汽泡运动过程中气(汽)泡的尺寸、界面特征、运动轨迹、运动速度、尾流等特性以及窄缝间隙和流体物性对运动特性的影响规律；定量比较蒸汽泡与空气泡运动特性的异同；观测气(汽)泡间发生相互作用时其周围流场的演化过程，揭示气(汽)泡间相互作用的物理机制；最终构建适用于矩形窄缝通道内气(汽)泡运动和气(汽)泡间相互作用的理论模型和预测关系式。本项目以气(汽)泡尾流及泡间相互作用等新视角为切入点，采用先进的实验方法和测试手段探索矩形窄缝通道内的气(汽)泡运动机制，进而为深入认识矩形窄缝通道内的气(汽)-液两相流动物理机理提供科学依据。

结项摘要

气(汽)泡运动特性是研究气(汽)-液两相流领域泡状流动的基础。大宽高比1-3 mm间隙矩形窄缝通道单体结构具有明确应用前景，其内气(汽)泡运动特性研究较少，为本项目研究对象。. 本项目创建了窄缝通道内宽面可视化识别方法和流场重构方法，实现了矩形窄缝流道单个单气（汽）泡上升的量化测量，分析了流体物性和入口平均流速的影响规律。发现在绝热条件下，单个空气泡和蒸汽泡的运动特性没有显著差异。. 基于VOF模型，对单个空气泡在矩形窄缝通道内的运动进行了模拟，分析了流道间隙对单个空气泡运动特性的影响规律。VOF模拟结果和实验结果符合良好。流道间隙对小于8 mm气泡和大于8 mm气泡运动特性的影响规律不同。. 基于前后不同直线上升的空气泡聚合过程的实验数据，发现聚合过程中前气泡轨迹的振幅逐渐减小，频率不变，后气泡左右周期性摆动；前气泡的形状几不变，后气泡随着摆动形状不断发生变化；前气泡速度大小不变，后气泡在前气泡尾流的影响下，出现了大幅加速；聚合后的气泡的运动速度和前面气泡的运动速度相近。.基于VOF模型，对前后同直线的气泡聚合过程进行了分析。研究发现前后同直线聚合气泡的形状演化实验数据和不同直线的数值模拟形状演化不同；后气泡和前气泡的聚合过程受前气泡尾流场强烈影响，后气泡的尾流在聚合过程中一直不断变化，前后气泡尾流场存在差异。聚合现象的分析有助于聚合机理模型的正确构建，可用于分析流型转变机理。. 综上，本项目全面完成了计划任务书规定的研究内容，达到预期研究目标。本项目出版英文专著1部；发表期刊和会议论文共计8篇，其中，SCI收录论文2篇，EI收录论文3篇，会议3篇；授权发明专利1项，授权实用新型专利1项；培养博士生1名，培养硕士生1名。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
纵向涡作用下的CHF预测模型研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄彦平;马建;王艳林;王秋旺
  • 通讯作者：
    王秋旺
竖直矩形窄缝通道内静水条件下气泡运动特性实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    核动力工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王俊峰;刘光旭;张利琴;张兴武
  • 通讯作者：
    张兴武
ExperimentalObservations on Wake Characteristics of a Rising Bubble in a Vertical Narrow RectangularChannel
垂直窄矩形通道中上升气泡尾流特性的实验观察
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science
  • 影响因子：
    0.4
  • 作者：
    Liqin Zhang;Yanping Huang;Junfeng Wang;Yuanfeng Zan
  • 通讯作者：
    Yuanfeng Zan
竖直矩形窄缝通道内单个空气泡尾流特性的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    核动力工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄彦平;王俊峰;宋明亮;昝元锋
  • 通讯作者：
    昝元锋
竖直矩形窄缝通道内单个蒸汽泡和空气泡尾流特性的对比
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    核动力工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄彦平;王俊峰;宋明亮;昝元锋
  • 通讯作者：
    昝元锋

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其他文献

核化点间距对过冷沸腾中汽泡聚并特性的影响
  • DOI：
    10.13832/j.jnpe.2017.02.0046
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    核动力工程
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    昝元锋
起伏运动对矩形窄缝通道内汽泡直径分布的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    黄彦平
摇摆条件下矩形窄缝通道内汽泡脱离直径模型构建及分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    原子能科学技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢添舟;陈炳德;闫晓;徐建军;黄彦平;肖泽军
  • 通讯作者：
    肖泽军
基于矩形窄缝通道实验数据的DNB机理模型评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    原子能科学技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周磊;闫晓;黄善仿;黄彦平;肖泽军
  • 通讯作者：
    肖泽军
箭鱼形翅片微通道流动换热特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    原 子 能 科 学 技 术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    龚 亚;郭张鹏;张天一;王升飞;黄彦平;牛风雷
  • 通讯作者：
    牛风雷

其他文献

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超临界二氧化碳作为先进核能系统工质的热工流体力学关键基础问题研究
  • 批准号：
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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]
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