核能作为动力能源，具有功率密度高、续航时间长、清洁安全等优点，越来越多地应用到海洋领域。开发能够适应复杂海洋环境的军用及民用核动力系统是研究学者近年来关注的焦点T型通道作为海洋核动力系统中重要的管路结构，被广泛地用于流体的联接、输送与汇合。海洋摇摆条件下通道内流体混合复杂多变，流场和温度场发生强烈波动，进而传递到壁面引起壁面温度的波动，造成壁面热应力的产生，长期的热应力作用会导致管道发生疲劳失效。目前，海洋摇摆条件下通道内的流体流动混合机理尚不清晰。

针对这一问题，研究团队设计搭建了海洋条件下T型通道流体混合可视化综合实验台，利用PLIF技术探究了海洋摇摆条件下通道内的流型演变机理，并建立海洋摇摆条件下T型通道流体混合数值模型，研究了通道内的流场和温度场的分布特性。系列工作为海洋条件下通道内复杂混合现象研究提供实验支撑，并为海洋条件下管路设计提供思路。

图1摇摆条件下T型通道内流体混合可视化综合实验台

图2摇摆条件下T型通道内流型演变

图3摇摆条件下T型通道内速度和温度波动分布

图4摇摆条件下T型通道内速度和温度协同效应

研究成果以“Experimental investigation on the flow patterns in a T-junction under steady and rolling motion conditions using PLIF”和“Study on the flow mixing of hot and cold fluids in the T-junction under rolling motion condition”分别在《Chemical Engineering Journal》和《Nuclear Engineering and Design》上发表，西安交通大学为唯一作者单位，博士生苏博为第一作者，王秋旺教授为通讯作者，论文作者还包括硕士生黄可欣，林梅研究员。研究工作是继团队在《Applied Thermal Engineering》、《Physics of Fluids》等期刊围绕“T型通道内流体混合机理研究”发表系列文章后的又一重要进展。研究工作得到国家自然科学基金项目资助（51976159）。

论文1链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142772

论文2链接：https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2022.112126

王秋旺教授主页：http://wangqw.gr.xjtu.edu.cn

林梅研究员主页：http://gr.xjtu.edu.cn/web/janeylinm

研究团队主页：http://cemta.xjtu.edu.cn/