两层流体Faraday界面波动力学研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11062005
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    菅永军
  • 依托单位：
    内蒙古大学
  • 学科分类：
    A0901.湍流与流动稳定性
  • 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

受外激励的充液容器中流体的波动问题在工程问题中有广泛的应用，如充液航天器系统、核反应炉、大型废弃的核燃料储液罐和大型水塔的抗震等问题。此外，Faraday波的不稳定问题是一个经典的基础性流体力学问题，是一个具有丰富表面波结构的模式形成系统。通过对它的研究，可以进一步了解流动从有序的层流运动转换到完全无序的混沌运动的过程，这对流体力学的学科发展具有重要的学术价值。本项目将开展竖直激励两层流体中Faraday 界面波的不稳定性问题研究，分别从理论分析和直接数值模拟两个方面，研究在不同驱动参数、不同流体密度比、不同的流层深度比条件下，界面波的模式形成、模态竞争、波幅的变化规律、波结构及其演变过程、不同模态间转变的参数范围以及进入混沌状态时的阈值等问题。揭示两层流体Faraday 界面波的模式选择和不稳定性机理，给出不同界面波模式不稳定性临界曲线。

结项摘要

本项目研究了理想流体、弱黏性流体和黏性流体单频和双频激励Faraday界面波与表面波稳定性。对于理想流体，得到了描述两层流体界面与表面运动的耦合振幅方程。用多尺度时间的摄动展开法分析了圆柱形容器中单频激励Faraday界面波，由相容性条件推导出有关慢变时间的强非线性效应的Faraday振幅方程。弱黏性液体的Faraday界面波研究方面，流场分解外势流部分和黏性边界层部分。由相容性条件推导出有关慢变时间的振幅方程。对于大的展向比容器中单频激励黏性流体Faraday界面波与表面波方面，假设两层黏性流体的深度较小，可将此问题看做两层薄膜的垂直激励的不稳定性问题，利用润滑理论得到界面的演化方程。此外，我们利用Floquet理论分析了界面与表面的振幅方程和演化方程，得到了模式的选择、临界稳定性区域、临界驱动加速度振幅和临界波数等。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（8）
专利数量（0）
Thermally fully developed electroosmotic flow through a rectangular microchannel
通过矩形微通道的热充分发展的电渗流
  • DOI：
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.05.056
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Jie Su;Yongjun Jian;Long Chang
  • 通讯作者：
    Long Chang
Transient electroosmotic flow of two-layer Newtonian fluids through a slit microchannel
两层牛顿流体通过狭缝微通道的瞬态电渗流
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Acta Mechanica Sinica
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Jie Su;YongJun Jian;Long Chang;QuanSheng Liu
  • 通讯作者：
    QuanSheng Liu
平行板微管道间Maxwell流体的高Zeta势周期电渗流动
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    长龙;菅永军
  • 通讯作者：
    菅永军
Alternating current (AC) electroosmotic flow of generalized Maxwell fluids through a circular microtube
广义麦克斯韦流体通过圆形微管的交流 (AC) 电渗流
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    International Journal of Physical Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Quan-Sheng Liu;Yong-Jun Jian;Long Chang;Lian-Gui Yang
  • 通讯作者：
    Lian-Gui Yang
Alternating current electroosmotic flow of the Jeffreys fluids through a slit microchannel
Jeffreys 流体通过狭缝微通道的交流电渗流
  • DOI：
    10.1063/1.3640082
  • 发表时间：
    2011-10-01
  • 期刊：
    PHYSICS OF FLUIDS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Liu, Quansheng;Jian, Yongjun;Yang, Liangui
  • 通讯作者：
    Yang, Liangui

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其他文献

粗糙微管道壁面振荡的磁流体流动
  • DOI：
    10.13484/j.nmgdxxbzk.20150405
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    内蒙古大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘雅鹏;菅永军;布仁满都拉
  • 通讯作者：
    布仁满都拉
周期壁面电势调制下平行板微管道中的电磁电渗流动
  • DOI：
    10.21656/1000-0887.400151
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    应用数学和力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王爽;菅永军
  • 通讯作者：
    菅永军
Streaming potential and electrokinetic energy conversion of nanofluids in a parallel plate microchannel under the time-periodic excitation
时间周期激励下平行板微通道内纳米流体的流动势和动电能转换
  • DOI：
    10.1016/j.cjph.2021.10.029
  • 发表时间：
    2021-10
  • 期刊：
    Chinese Journal of Physics
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    张佳莉;赵光普;高雪;李娜;菅永军
  • 通讯作者：
    菅永军
圆柱形容器中垂直激励的弱黏性流体界面波
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    内蒙古大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    菅永军;刘全生;娜仁;布仁满都拉
  • 通讯作者：
    布仁满都拉
具有聚电解质层圆柱形纳米通道中的电动能量转换效率
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    刘勇波;菅永军
  • 通讯作者：
    菅永军

其他文献

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菅永军的其他基金

电磁场作用下奇粘性对微尺度薄液膜不稳定性的影响
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    32 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
微纳通道中物理特性随压力变化的流体的电动能量转化
  • 批准号：
    11772162
  • 批准年份：
    2017
  • 资助金额：
    62.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
垂向磁场作用下微通道内的电渗流动与传热研究
  • 批准号：
    11472140
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    85.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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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