天然气组元低温粘度研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51776214
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    李会亚
  • 依托单位：
    中国科学院理化技术研究所
  • 学科分类：
    E0606.热物性与热物理测试技术
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Natural gas is one type of clean energy. The 13th Five-Year energy planning declares that the proportion of its consumption in 2020 should reach to 10%. Liquefied natural gas (LNG) is an important natural gas gathering and transportation mode. But the experimental and theoretical research on the viscosity of natural gas component is very deficient. This restricts the design and development of the natural gas liquefaction, storage and transportation and gasification equipment. In this project, the viscosity measurement equipment covering the LNG temperature range (110-230 K) will be designed. The experimental research will be carried out for the pure component of nature gas (methane, ethane, propane, butane, isobutene and nitrogen) and their mixtures in the LNG temperature range. A database will be established. The viscosity calculation model for the pure and binary mixture of nature gas component will be developed based on the Enskog model. The influence of molecular structure and interaction on viscosity will be explored. A multiple mixtures prediction model can be constructed based on this exploration. This project not only has important academic value for the experimental data acquisition and theoretical calculation of fluid viscosity in low temperature, but also has great practical value for the optimization of the natural gas liquefaction, storage and transportation and gasification equipment.
天然气作为一种清洁能源，我国能源发展“十三五”规划明确指出，2020年其消费比重力争达到10%。液化天然气是一种重要的天然气集输方式，但天然气组元低温粘度数据和理论研究不足，严重制约了天然气液化、储运和气化相关设备的精准设计。为此，本项目拟开展以下研究工作：研制液化天然气温区（110-230 K）粘度测量系统，对液化天然气组元（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷和氮）的纯质及典型混合物开展实验研究，获取高精度粘度实验数据，并建立相应数据库；开发适用于天然气组元纯质及二元混合物的Enskog粘度计算模型；探索分子结构及分子间作用对粘度的影响规律，构建多元混合物低温粘度预测模型。本项目研究不仅对低温流体粘度物性数据的获取及理论推算具有重要的学术意义，而且对天然气液化、储运和气化装置的关键部件优化具有明确的实用价值。

结项摘要

天然气是实现“碳中和”过程中最重要的过渡能源，HCs是HFCs的主要环保替代工质之一。天然气组元低温粘度数据和理论研究不足，严重制约了天然气液化、储运和气化相关设备的精准设计。为了改善这一现状，本项目：.（1）基于振动弦法自主研制了一套振动弦低温黏度测量装置。该装置的设计温区为120K~293K，温度、压力和黏度的测量标准不确定度分别为7.7 mK、0.0021 MPa和1.4%。为实现低温下相同温度不同压力条件下的黏度测量，发明了一种波纹管控压器，通过控制待测流体体积来控制其压力；研制了型式简洁的陶瓷固定结构，其安装便捷且对弦固定牢固可靠。.（2）基于振动弦低温黏度测量装置测量获得了乙烷及乙烷+丙烷二元混合物过冷液的黏度实验数据。对于所得乙烷+丙烷二元混合物过冷液黏度数据，未见相关报道。所得数据与已公布的实验数据和国际权威物性软件REFPROP的计算数据都呈现了非常好的一致性。.（3）建立了无需二元相互作用系数的通用型黏度预测模型，能够对天然气体系的纯质及混合物的黏度进行预测。仅依靠纯质的基本物性参数（摩尔质量、临界温度、临界体积、偏心因子和偶极矩）就能对混合物的黏度进行较好的预测，在温度范围三相点至450 K，压力范围0~40 MPa的区间内黏度计算精度优于4 %。该模型为纯质和混合物黏度提供一种较为精确且简便的计算方法。.共发表学术论文3篇，其中SCI源刊论文2篇，授权和申请国家发明专利1件。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
A vibrating-wire viscometer and measured viscosity data of compressed liquid carbon dioxide at temperatures from 218.150 to 273.150 K and pressures up to 13 MPa
振弦式粘度计和测量的压缩液态二氧化碳在 218.150 至 273.150 K 温度和高达 13 MPa 压力下的粘度数据
  • DOI：
    10.1016/j.molliq.2020.113208
  • 发表时间：
    2020-07
  • 期刊：
    Journal of Molecular Liquids
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Wang Jingzhou;Zhao Yanxing;Dong Xueqiang;Wang Fengyuan;Li Huiya;Zhong Quan;Yao Xiaoyu;Gong Maoqiong
  • 通讯作者：
    Gong Maoqiong
天然气组元及其混合物的黏度计算
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王敬洲;赵延兴;董学强;毛杭银;孙赛男;李会亚;沈俊;公茂琼
  • 通讯作者：
    公茂琼
A simple generalized viscosity model for natural gas components and their mixtures based on free-volume theory
基于自由体积理论的天然气组分及其混合物的简单广义粘度模型
  • DOI：
    10.1016/j.molliq.2020.114483
  • 发表时间：
    2020-12
  • 期刊：
    Journal of Molecular Liquids
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Jingzhou Wang;Lu Zhang;Ran Li;Xiaogang Chen;Xueqiang Dong;Yanxing Zhao;Quan Zhong;Bowen Sheng;Huiya Li;Maoqiong Gong
  • 通讯作者：
    Maoqiong Gong

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民勤绿洲灌区表层土壤盐分空间变异性研究
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    朱猛
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  • 通讯作者：
    李会亚
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    杨怀德
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    --
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    钟权;董学强;张海洋;李会亚;赵延兴;沈俊;公茂琼
  • 通讯作者：
    公茂琼
祁连山森林草原带坡面尺度土壤有机碳分布
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  • 期刊：
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  • 作者：
    秦燕燕;曹建军;李会亚;赵玉
  • 通讯作者：
    赵玉

其他文献

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氢氟烃及烃类共沸混合工质的液相ρ-P-T-x特性研究
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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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