过冷大水滴结冰试验相似准则研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11472296
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0903.空气动力学
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Supercooled Large Droplets (SLD) are commonly referred to the water droplets with the diameter larger than 50 microns. Ice accretion due to SLD is very different from which due to small-diameter water droplets. One of the typical reason is the effects of dynamic process of large droplets, such as the breakup and splashing phenomena and so on. Another reason is that the characteristics of heat and mass transfer during SLD icing are different from those of small water droplets icing, and there is a non-linear thermodynamic process during SLD icing. As a result, the icing test scaling law based on small supercooled water droplets can't be used in the test of SLD icing. In the present project, the scaling law of SLD icing test will be systematically investigated, and a combination method of theoretical analysis, numerical calculation and icing wind tunnel test will be adopted in the study. The goal of the project is to propose a SLD icing scaling law, which is rational and can be used in icing wind tunnel test as the theoretic basis for the selection of test parameters. The main work includes four parts: (1) The investigation into the physics process of SLD icing. (2) The abstraction of the similar parameters. (3) The construction of a SLD icing scaling law and the method for calculating icing test parameters. (4) The Evaluation, validation and application of the SLD icing scaling law. The research is based on the study of physical mechanism of SLD icing. It includes not only fundamental research such as mathematical modeling, formula derivation, but also applied research such as icing calculation and selection of icing test parameters. The results and progress of the work can be directly applied to the engineering requirements of icing wind tunnel test, which indicates the achievements of the current project have great value of science as well as good potentials of being used in engineering.
过冷大水滴(简称SLD)泛指直径大于50微米的过冷水滴。由于SLD结冰耦合了水滴变形、破碎、飞溅等动力学过程以及传质、传热和相变的非线性热力学过程,导致现有的小水滴结冰试验相似准则不再适用于SLD结冰试验。本项目将采用理论分析、数值计算和结冰风洞实验相结合的手段,对SLD结冰过程进行系统研究和分析,目的是掌握SLD结冰试验相似准则的基础理论,建立一套科学、合理的SLD结冰试验相似准则,为结冰风洞试验提供理论指导和参数选取依据。主要研究内容有:(1)SLD结冰基本物理过程的研究与建模;(2)相似参数的提炼及影响规律;(3)相似准则的构建及试验参数的计算方法;(4)相似准则的评估、验证和应用。本项目的研究基于SLD结冰的物理机理,既有数理建模、公式推导等基础性研究,又有结冰预测、结冰风洞试验参数选取等应用性研究,研究成果可直接满足结冰风洞试验的工程需求,具有重要的学术研究价值和工程应用前景。

结项摘要

由于SLD结冰耦合了水滴变形、破碎、飞溅等动力学过程以及传质、传热和相变的非线性热力学过程,导致现有的小水滴结冰试验相似准则不再适用于SLD结冰试验。本项目采用理论分析、数值计算和结冰风洞实验相结合的手段,对SLD结冰试验的相似准则开展了系统研究,主要完成了以下四方面的工作:(1)SLD结冰基本物理过程的研究与建模;(2)相似参数的提炼及影响规律;(3)相似准则的构建及试验参数的计算方法;(4)相似准则的评估、验证和应用。通过以上研究工作,对SLD结冰的机理和动态结冰的特性有了更深入的认识,建立了考虑SLD水滴动力学特性以及相变非平衡特性的相似准则,完成了相似准则的结冰风洞试验验证和应用,在完成以上研究内容的同时,进一步发展了结冰数值计算的方法及工具、形成了相关实验技术。课题发表论文21篇,授权(受理)国家发明专利10项,相关成果的应用获2018年军队科技进步二等奖。这些研究成果为开展大型结冰风洞SLD结冰试验提供了理论依据和技术支撑,也为下一步进行更深入的结冰基础科学问题探索和工程应用奠定了良好基础。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(6)
专利数量(10)
考虑相变时间效应的结冰试验相似参数
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    实验流体力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    易贤;周志宏;杜雁霞;朱国林
  • 通讯作者:
    朱国林
民用航空发动机进气道防冰系统设计方法研究
  • DOI:
    10.16615/j.cnki.1674-8190.2017.03.014
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    航空工程进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯丽娟;李冬;易贤
  • 通讯作者:
    易贤
动态结冰微观空隙结构定量分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李伟斌;魏东;杜雁霞;易贤
  • 通讯作者:
    易贤
飞机结冰传感器安装位置确定方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    实验流体力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    易贤;李维浩;王应宇;马洪林
  • 通讯作者:
    马洪林
过冷大水滴变形与破碎的影响因素
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李维浩;易贤;李伟斌;王应宇
  • 通讯作者:
    王应宇

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基于色彩空间变换的彩色图像分割方法
  • DOI:
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  • 通讯作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李凤蔚
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    应用数学和力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    易贤;王开春;马洪林;朱国林
  • 通讯作者:
    朱国林

其他文献

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飞行过程中翼面动态增长冰的断裂机理及脱落特性研究
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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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