高速船舶喷水推进装置的基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51376100
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    98.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0602.内流流体力学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Water-jet propulsors for high-speed vessel have a vast prospects in aspects of naval vessel, amphibious vehicles and high performance ships. In present project, the fundenmental research about the key technology of water-jet propulsor will be carried out by the combined method of theoretical analysis, model tests and numerical simulation to further promote its developemnt.Our work will focus on the following topics: What effect will the ship wave have impact on the inlet flow of water-jet propulsor for high-speed vessel; A cavitation model considering the coupling effect of cavitation and tubulence will be proposed; We will develop a method to simulate the cavitating flow in water-jet propulsor including many operationing conditions; And the new design method for water-jet propulsor is proposed. This project will provide worthy support for the research of water-jet propulsor of high-speed vessel and other similar engineering applications, which is very important problem in academic and engineering applications.
高速船舶喷水推进技术在各种现代海军舰艇、两栖车辆、高性能商船等方面有广阔的应用前景。为了进一步促进该技术的发展,本项目拟通过理论分析、模拟试验和数值计算相结合的路线,围绕喷水推进装置研发的关键技术开展相关基础研究。拟在船体波动对高速喷水推进装置进口流动的影响、基于湍流耦合效应的空化模型、各种复杂工况下推进泵内空化流动计算,以及高速喷水推进装置的流道优化设计方法等方面取得较大进展。本项目研究成果一方面支撑适合于高速舰船的先进喷水推进技术研究,同时也可为相关技术领域解决类似的工程问题提供重要的参考。因此,本研究不仅具有重大的现实意义,同时具有重要的科学理论价值。

结项摘要

项目针对高速船舶喷水推进技术相关的复杂空化湍流及装置流道设计优化等问题开展了大量的模型试验与数值计算,主要取得了以下成果:1)基于动态PANS方法、Level-set函数,构建了一套适合于复杂空化湍流的精细化数值模拟方法。2)基于喷水推进泵内部非定常流动分析,揭示了空化流动中的漩涡流动特性,以及空化与漩涡的相互作用关系,为解决喷水推进泵空化条件下的流动分离、非稳定性问题提供了指导性依据。3)基于试验设计方法(DOE)、响应面法(RSM)、DCD策略的NSGA-II算法等先进方法,建立了一套先进的设计优化方法(平台),成功应用于喷水推进泵叶轮和进水流道的优化,取得了良好的效果。项目得到的空化湍流精细化模拟方法以及先进的设计优化方法(平台)可推广至其他领域,解决微重力空化、通气减阻与减蚀、水轮机补气等工程问题;项目相关成果还推广至环保领域,为解决水面漂浮质对水体的污染等问题提供了新的思路。因此,项目研究不仅具有重要的学术价值,同时具有很好的应用前景。通过项目研究,发表各种论文28篇,其中SCI检索11篇、EI检索7篇;申请发明专利4项,授权1项;获得省部级科学技术二等奖2项、地市级科学技术一等奖1项。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(3)
会议论文数量(16)
专利数量(4)
Unsteady numerical analysis of the liquid-solid two-phase flow around a step using Eulerian-Lagrangian and the filter-based RANS method
使用欧拉-拉格朗日和基于滤波器的 RANS 方法对台阶周围的液固两相流进行非定常数值分析
  • DOI:
    10.1007/s12206-017-0521-6
  • 发表时间:
    2017-06
  • 期刊:
    Journal of Mechanical Science and Technology
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    C;o Edgar;Yu An;Zhu Lei;Liu Juan;Lu Li;Hidalgo Victor;Luo Xian Wu
  • 通讯作者:
    Luo Xian Wu
混流式水轮机涡带工况下两级动静干涉及其压力脉动传播特性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    水力发电学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    季斌;罗先武;西道弘;许洪元
  • 通讯作者:
    许洪元
Multi-objective optimization of a mixed-flow pump impeller using modified NSGA-II algorithm
使用改进的 NSGA-II 算法对混流泵叶轮进行多目标优化
  • DOI:
    10.1007/s11431-015-5865-5
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Science China-Technological Sciences
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Huang RenFang;Luo XianWu;Ji Bin;Wang Peng;Yu An;Zhai ZhiHong;Zhou JiaJian
  • 通讯作者:
    Zhou JiaJian
Unsteady vortical flow simulation in a Francis turbine with special emphasis on vortex rope behavior and pressure fluctuation alleviation
混流式水轮机中的非定常涡流模拟,特别强调涡绳行为和压力波动缓解
  • DOI:
    10.1177/0957650917692153
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A-Journal of Power and Energy
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Luo Xianwu;Yu An;Ji Bin;Wu Yulin;Tsujimoto Yoshinobu
  • 通讯作者:
    Tsujimoto Yoshinobu
Numerical simulation of the transient cavitating turbulent flows around the Clark-Y hydrofoil using modified partially averaged Navier-Stokes method
采用改进的部分平均纳维-斯托克斯法对 Clark-Y 水翼周围瞬态空化湍流进行数值模拟
  • DOI:
    10.1007/s12206-017-0528-z
  • 发表时间:
    2017-06
  • 期刊:
    Journal of Mechanical Science and Technology
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Renfang Huang;罗先武;Bin Ji
  • 通讯作者:
    Bin Ji

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其他文献

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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    耿晨
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庄保堂;罗先武;余伟平;朱雷;李映男;许洪元
  • 通讯作者:
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空化水动力学非定常特性研究进展及展望
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    季斌;程怀玉;黄彪;罗先武;彭晓星;龙新平
  • 通讯作者:
    龙新平

其他文献

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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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