复合液滴通过多孔介质的耦合运动和动力学过程研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11702288
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    28.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0905.多相流、渗流与非牛顿流体力学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The phenomenon of compound droplet motion through porous media exists widely in nature, chemical industry, petroleum and environment. This phenomenon is very complex because of the multiple surface, moving contact line and complex geometry boundary included, and need to be studied urgently. The researchers have done many works about the processes of the single-phase droplet through porous media, but for the compound droplet, people still do not figure out the phenomenon and mechanism in it. About the compound droplet motion through porous media, this project will carry out the following researches: Firstly, we will establish the moving contact line model in three phase fluid flow on substrates with complex geometry, and develop the related direct numerical method and codes; Secondly, the simulations of the compound droplet motion through porous media will be performed, and the phenomena of droplet trapped, squeezing and breakup are studied quantitatively by considering the effects of the factors such as droplet size, moving contact line behavior, shape of porous media and wettability of the substrates. Finally, we will reveal the fluid mechanism and sum up the scaling law in the process. The researches are expected not only to understand this dynamic process deeply, but also to provide theoretical and technical support for relevant engineering application.
复合液滴通过多孔介质的现象广泛存在于自然、化工、医药和环境等领域,其流动机理由于多重界面、移动接触线及复杂壁面等因素变得十分复杂,需要深入研究。学者们对于单相液滴通过多孔介质的流动研究已开展了大量工作,然而对于复合液滴通过多孔介质的现象与机理尚不清楚。针对复合液滴通过多孔介质的耦合运动和动力学过程,本项目将开展以下研究内容:首先,建立三相流体在复杂壁面上的移动接触线模型,发展相应的数值计算方法及程序;其次,开展直接数值模拟,定量考察液滴特性、移动接触线、多孔介质特性和多重界面等因素对于液滴堵塞、挤压通过及剪切破碎等过程的影响;最后,揭示其中的流动机理并建立有效的尺度律关系,使得本项目的研究不仅能够深入理解其中的蕴含的科学问题,也能为工程应用的合理分析和优化调控提供指导。

结项摘要

复合液滴与固体壁面的相互作用广泛存在于自然、化工、医药和环境等领域,其流动机理由于多重界面、移动接触线及复杂壁面等因素变得十分复杂,需要深入研究。学者们对于单相液滴与固体壁面相互作用下的流动研究已开展了大量工作,然而对于复合液滴与固体壁面相互作用的现象与机理尚不清楚。针对复合液滴与固体壁面的相互作用下的耦合运动和动力学过程,本项目开展了以下研究内容:首先,发展涉及三相流体、复杂壁面上、移动接触线的流动数值计算方法及程序;其次,开展了复合液滴撞击平板固体壁面后铺展行为的研究,重点关注内相液滴的存在对最大铺展比的影响,并提出了统一的理论预测公式,可以同时考虑不同的雷诺数、韦伯数、内相液滴体积比、表面张力比、壁面浸润性等因素;最后,开展了气泡通过圆弧形收缩孔隙的研究,展示了堵塞与通过两种模态,并对其临界条件进行了理论分析,得到了简洁有效对尺度率关系。本项目的研究不仅能够深入理解复合液滴与固体壁面相互作用中蕴含的科学问题,也能为相关工程应用的合理分析和优化调控提供指导。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On the maximal spreading of impacting compound drops
关于冲击化合物滴的最大扩散
  • DOI:
    10.1017/jfm.2018.702
  • 发表时间:
    2018-09
  • 期刊:
    Journal of Fluid Mechanics
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Liu H-R;Zhang C-Y;Gao P.;Lu X-Y;Ding H.
  • 通讯作者:
    Ding H.

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其他文献

探地雷达混凝土空洞目标正演模拟与试验分析
  • DOI:
    10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.2018.03.006
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    交通科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈婕;凌同华;刘浩然;杨宇
  • 通讯作者:
    杨宇
背后存在空洞时盾构隧道管片的开裂机理及承载能力分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    铁道科学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    凌同华;张亮;谷淡平;刘浩然;曹峰
  • 通讯作者:
    曹峰
石墨烯掺杂对MgB2块材微观结构和超导性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘浩然;金利华;杨芳;王庆阳;熊晓梅;冯建情;李成山;周廉
  • 通讯作者:
    周廉
计及时段粒化的电-气综合能源系统低碳经济调度
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    全球能源互联网
  • 影响因子:
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  • 作者:
    卢志刚;刘浩然;何良策
  • 通讯作者:
    何良策
不同包套石墨烯掺杂MgB2超导线材的性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    熊晓梅;杨芳;王庆阳;闫果;冯建情;金利华;刘浩然;潘熙锋;郗丹;张平祥
  • 通讯作者:
    张平祥

其他文献

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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

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          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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