纳米多孔结构中气体分子及固体声子传输的高阶矩方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51076125
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    唐桂华
  • 依托单位：
    西安交通大学
  • 学科分类：
    E0603.传热传质学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

纳米多孔结构内热质传递过程在超级隔热材料、钠米储氢、极端条件下微纳米器件传热等领域中广泛存在。研究纳米多孔结构内的传热机理关键在于揭示纳米结构中基本能量载子的传输机制。本项目以典型纳米超级隔热材料二氧化硅气凝胶为研究对象，基于实验测量分析，构建多孔几何结构表征，发展高阶矩方程方法，建立纳米结构中气体分子及固体声子传输过程的数学物理模型，并建立多模式耦合模型，通过理论分析与数值模拟，揭示纳米结构中界面效应、尺度效应以及多模式传热耦合效应对多孔结构中基本能量载子输运过程的影响机理与规律，为纳米多孔材料的传热控制奠定基础。研究结果对超级隔热材料的性能预测和研制具有重要的指导意义，对新能源储存、微纳米器件流动传热等涉及微观传递过程的工程领域均具有借鉴价值。

结项摘要

微纳米尺度多孔材料中的流动和传热现象在能源动力、航空航天及微电子科技以及等领域广泛存在。本项目从多孔介质孔隙中非平衡气体的流动传热，固体骨架中声子传热与微纳尺度辐射传热三个角度对于多孔材料的传热特性进行了系统研究。以开发高效准确的非平衡气体模型为目标，通过发展高阶矩方程及相关的数值计算方法，对微尺度下气体的Couette流动、Poiseuille流动、热蠕流动进行了系统的数值分析。通过数值模拟与理论分析，发展了声子Boltzmann输运方程的数值方法求解声子传热，实现对热电薄膜材料的多孔结构优化设计，为提高热热电材料的性能提供了理论指导。结合实验研究，通过数值模拟与理论分析，系统地研究了纳米多孔材料传热特性，揭示了纳米多孔材料气相、固相及辐射传热机理，并建立和发展了相应的传热理论模型与数值方法。研究结果不但对微纳米尺度传热的理论模型与数值方法具有重要的学术意义，并且对多孔材料在能源、宇航材料、建筑等工程领域具有一定的应用价值。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（22）
专利数量（0）
材料介电函数对两球形纳米颗粒间近场辐射特性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵越;唐桂华;李增耀;陶文铨
  • 通讯作者：
    陶文铨
Extended Thermodynamic Approach for Non-Equilibrium Gas Flow
非平衡气体流动的扩展热力学方法
  • DOI：
    10.4208/cicp.301011.180512a
  • 发表时间：
    2013-05
  • 期刊：
    Communications in Computational Physics
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Tang GH;Zhai GX;Tao WQ;Gu XJ;Emerson DR
  • 通讯作者：
    Emerson DR
Non-Newtonian flow in microporous structures under the electroviscous effect
电粘效应下微孔结构中的非牛顿流动
  • DOI：
    10.1016/j.jnnfm.2011.05.005
  • 发表时间：
    2011-08
  • 期刊：
    Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Tang GH
  • 通讯作者：
    Tang GH
微通道中压力驱动Poiseuille流数值分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    唐桂华;翟广新;盛强;顾晓军
  • 通讯作者：
    顾晓军
碳黑掺杂SiO2气凝胶热辐射特性的蒙特卡罗计算
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程热物理学报(已接受)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵越;唐桂华;陶文铨
  • 通讯作者：
    陶文铨

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其他文献

格子Boltzmann方法的工程热物理应用
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李庆;王勇;何雅玲;唐桂华
  • 通讯作者：
    唐桂华
微通道中极性流体流动特性的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    西安交通大学学报. 41(3). 274-278, 2007 (EI: 06179840490)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李卓;唐桂华;陶文铨*
  • 通讯作者：
    陶文铨*
语言障碍诊治系统ZM2.1诊断亚项的正常范围研究.
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中华物理医学与康复杂志,2006,28(3):194-196.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈卓铭;李巧薇;唐桂华;杜志宏;金花;王红;黄舜韶
  • 通讯作者：
    黄舜韶
蒸汽珠状冷凝传热的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    唐桂华;胡浩威;牛东;郭琳;盛强;石钰
  • 通讯作者：
    石钰
新型换热表面硫酸腐蚀特性的数值预测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王禹晨;唐桂华
  • 通讯作者：
    唐桂华

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相似海外基金

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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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