格子波尔兹曼-虚拟区域方法在流固耦合问题中的研究及应用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10902098
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    石兴
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    A0910.计算流体力学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

流固耦合现象在自然界和工程应用中广泛存在，数值模拟是研究这类现象的重要手段之一。基于非贴体网格的算法在处理复杂几何形状以及复杂变形方面具有独到的优势。本项目拟将申请人提出的主要用于非贴体网格的格子波尔兹曼－虚拟区域方法在应用范围上进一步推广，使之最终能适用于三维半浸没界面、多组分流体的流固耦合问题,并在计算效率和计算能力上进行完善。改进完善后的算法将用已有的实验和数值成果进行验证。然后拟将该方法用于模拟具有弹性管壁的管道流动和液囊与流体的相互作用（包括液囊在流动中的变形和迁移、液囊与管壁的相互作用、多个液囊之间的相互影响及液囊对流动特性的影响），以丰富对这两个具有重要生物力学背景的流固耦合现象的理解和认识。

结项摘要

流固耦合现象在自然界和工程应用中广泛存在，特别在生物力学领域，具有薄膜结构的流固耦合现象占有重要的比例。数值模拟是研究此类问题的重要研究手段之一。.本课题将格子玻尔兹曼-虚拟区域方法进行了推广，使之与从微观角度出发的粗粒化方法结合，能够求解三维、多流体组分、具有复杂边界和大变形的流固耦合问题，并对稳定性、收敛性和网格的限制进行了分析。.在此基础上，以红细胞为研究重点，分析了红细胞在管流、剪切流中的变形、迁移和运动的现象以及机理，探讨了相关的影响因素，包括流体和固体性质，流体组分，几何形状，细胞分布，壁面影响等等方面，得到了一些相关的规律。同时，对多个细胞的相互作用及其对悬浮液的流变特性影响进行了研究，对细胞水动力作用半径进行了估算。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Numerical simulation of the transient shape of the red blood cell in microcapillary flow
微毛细管流动中红细胞瞬态形状的数值模拟
  • DOI：
    10.1016/j.jfluidstructs.2012.09.007
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Fluids and Structures
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Xing Shi;Shuanglian Wang;Shuai Zhang
  • 通讯作者：
    Shuai Zhang

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其他文献

一种改进的MPS粒子作用模型
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    计算力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张帅;楼一民;邢菲;石兴
  • 通讯作者：
    石兴
自然灾害风险可保性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    石兴;黄崇福
  • 通讯作者：
    黄崇福

其他文献

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AI技术路线图

石兴的其他基金

细胞悬浮流动多尺度数值研究
  • 批准号：
    11372278
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    78.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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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