基于TR-PIV流场测量与Curle声类比理论的流动噪声测量技术研究

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基本信息

  • 批准号：
    51106096
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    施圣贤
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    E0602.内流流体力学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

本项目旨在发展一种基于高频响TR-PIV非定常流场测量和Curle声类比理论的先进流动噪声测量分析技术，以获取流动噪声辐射源特性及远场噪声特征。在实验测得高时间和空间分辨率的粒子图像时间序列数据的基础上，发展一整套先进PIV算法获得高精度的速度场信息，并进而通过数值分析和计算得到全场加速度和压力场信息，最后结合简化的Curle声类比方程计算得到噪声辐射场。项目中将发展/采用Bootstrap filter粒子微团跟踪、跨帧时间自适应和贴体网格等先进算法，测得全流场近壁区和远离壁面区域的速度场和加速度场。本项目以翼型尾缘尾涡脱落和噪声辐射问题为对象，采用数值验证（基于大涡模拟数值计算结果的数字合成图像时间序列数据）和模型实验（消声室风洞模型实验）两种方法对所提出的速度场、加速度场、压力场和噪声辐射场实验测试分析算法进行系统的验证和修正。相关成果将大幅提高流动噪声实验技术水平及其理论深度。

结项摘要

项目以高频响TR-PIV技术和Curle声类比理论为基础，发展了基于CameraLink高速数据传输技术、固态硬盘阵列高速实时存储技术的TR-PIV硬件系统，实现了对流场高速（500fps）实时连续采样（一次可采集1280×1024像素PIV图像20万帧）。同时发展了基于Bootstrap filter对粒子微团跟踪算法、基于Texton算子、Radon算子的运动变形边界识别算法，提高了流场速度场的测量精度。在此基础上，计算获得了流场加速度场以及压力场信息。项目以光滑圆柱和类仙人掌圆柱尾流场为研究对象，对硬件系统和处理算法进行了验证分析，计算获得了较为准确的时均压力场分布。然而由于速度场测量误差经加速度场、压力场计算后，被逐步放大，经由Curle声类比理论技术计算获得的噪声场误差较大，仅能反映大概的分布趋势。.以本项目研究工作为基础，申请获批自然科学基金面上项目一项（主持，142万）；与本项目合作人Daniel TH New合作申请并获批新加坡教育部MOE Tier2项目一项（约人民币310万，排第二）。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Flapping dynamics of a low aspect-ratio energy-harvesting membrane immersed in a square cylinder wake (vol 46, pg 151, 2013)
浸没在方形圆柱尾流中的低纵横比能量收集膜的拍动动力学（第 46 卷，第 151 页，2013 年）
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Experimental Thermal and Fluid Science
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Shi, Shengxian;New, T. H.;Liu, Yingzheng
  • 通讯作者：
    Liu, Yingzheng
Cylinder-wall interference effects on finite-length wavy cylinders at subcritical Reynolds number flows
亚临界雷诺数流下有限长度波状圆柱体的圆柱壁干涉效应
  • DOI：
    10.1007/s00348-013-1601-8
  • 发表时间：
    2013-09
  • 期刊：
    Experiments in Fluids
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    New, T. H.;Shi, Shengxian;Liu, Yingzheng
  • 通讯作者：
    Liu, Yingzheng
Improvements to time-series TR-PIV algorithms using historical displacement and displacement variation information
使用历史位移和位移变化信息改进时间序列 TR-PIV 算法
  • DOI：
    10.1016/j.flowmeasinst.2012.10.011
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    Flow Measurement and Instrumentation
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Shi, Shengxian;New, T. H.;Liu, Yingzheng
  • 通讯作者：
    Liu, Yingzheng
Flapping dynamics of a low aspect-ratio energy-harvesting membrane immersed in a square cylinder wake
浸没在方形圆柱体尾流中的低纵横比能量收集膜的扑动动力学
  • DOI：
    10.1016/j.expthermflusci.2012.12.007
  • 发表时间：
    2013-04-01
  • 期刊：
    EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Shi, Shengxian;New, T. H.;Liu, Yingzheng
  • 通讯作者：
    Liu, Yingzheng
Some observations in the vortex-turning behaviour of noncircular inclined jets
非圆形倾斜射流涡旋行为的一些观察
  • DOI：
    10.1007/s00348-013-1614-3
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Experiments in Fluids
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Shi, Shengxian;New, T. H.
  • 通讯作者：
    New, T. H.

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    曹洪才;施圣贤;刘应征
  • 通讯作者：
    刘应征
光场单相机三维流场测试技术
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    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    丁俊飞;施圣贤
  • 通讯作者：
    施圣贤

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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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