微重力环境流体贮箱热分层机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11672311
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    90.0万
  • 负责人：
    李凯
  • 依托单位：
    中国科学院力学研究所
  • 学科分类：
    A0907.微纳尺度流动与界面流动
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Pressurization control in a cryogenic propellant tank is crucial to successful long-duration space missions. Thermal stratification phenomenon in the cryogenic propellant tank may remarkably influence the pressurization rate. The present study aims to reveal the origin and evolution of the thermal stratification phenomenon in the liquid tank in microgravity environment and to establish the proper theoretical model of the thermal stratification phenomenon through theoretical analyses, ground-based normal gravity experiments, microgravity drop-tower experiments and numerical simulations.
低温推进剂贮箱的自增压控制对于航天器长期在轨飞行任务的顺利进行至关重要。低温推进剂贮箱内部的热分层现象会显著影响自增压速率。本项目将研究微重力条件下贮箱内部两相流体体系热分层现象的形成和变化机理，综合开展理论分析、实验研究（中性悬浮模拟微重力条件的地面模拟实验和地基短时微重力落塔实验）和数值仿真。根据实验数据对相关理论和计算流体力学模型进行验证和改进，以期构建能够正确描述微重力环境下流体贮箱内部热分层现象的理论模型。

结项摘要

本项目采用理论、实验和数值模拟相结合的方法，在考虑低重力条件下贮箱内两相界面的表面张力（毛细爬升作用）的基础上，从重力水平、充液量、热流边界条件三个方面系统研究了胶囊罐贮箱内的热分层及其自增压过程，对比揭示了贮箱内两相流动的流场分布规律，分析了贮箱内的热分层和自增压现象，总结了贮箱内平均温度、平均压力以及传质率随时间的变化规律。该研究结果揭示了贮箱内热分层、相变传热传质及自增压过程的机理和基本规律，对于空间贮箱的设计以及维护都具有重要的参考指导意义。更一般地，对于空间容器、系统内的相变传热传质过程提供了较为有效的研究手段。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Dynamic Behaviors of Liquid in Partially Filled Tank in Short-term Microgravity
短期微重力下部分填充罐内液体的动态行为
  • DOI：
    10.1007/s12217-018-9642-5
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Microgravity Science and Technology
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Ji cheng Li;Wen Rui Hu;Jian fu Zhao;Kai Li
  • 通讯作者：
    Kai Li
Liquid Sloshing in Partially Filled Capsule Storage Tank Undergoing Gravity Reduction to Low/Micro-Gravity Condition
部分填充的胶囊储罐中的液体在重力减小到低/微重力条件下晃动
  • DOI：
    10.1007/s12217-020-09801-3
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Microgravity Science and Technology
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Li Ji-Cheng;Lin Hai;Li Kai;Zhao Jian-Fu;Hu Wen-Rui
  • 通讯作者：
    Hu Wen-Rui
Dynamic Behavior in a Storage Tank in Reduced Gravity Using Dynamic Contact Angle Method
使用动态接触角法研究减重储罐的动态行为
  • DOI：
    10.1007/s12217-020-09831-x
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Microgravity Science and Technology
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Ji-Cheng Li;Hai Lin;Kai Li;Jian-Fu Zh;Wen-Rui Hu
  • 通讯作者：
    Wen-Rui Hu
多相热流体系统中的主导作用力分区准则
  • DOI：
    10.16046/j.cnki.issn1008-3782.2018.01.001
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    河北水利电力学院学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杜王芳;赵建福;李凯
  • 通讯作者：
    李凯
The Study of the Mechanism of Protein Crystallization in Space by Using Microchannel to Simulate Microgravity Environment
利用微通道模拟微重力环境研究蛋白质在空间结晶的机理
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Crystals
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Yong Yu;Kai Li;Hai Lin;Ji Cheng Li
  • 通讯作者：
    Ji Cheng Li

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  • 通讯作者：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    王婷
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
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    邓永光

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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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