非定常不可压流的显式紧致差分算法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10972058
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    38.0万
  • 负责人：
    田振夫
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    A0903.空气动力学
  • 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

"非定常流动的高精度实验与数值模拟方法"已被列为力学学科重点关注领域的重要发展方向之一。非定常流动与控制的数值模拟或要求准而快，或要求稳而长。发展计算流体力学（CFD）的具有并行本性的高分辨率、高精度算法是CFD研究及更准确、省时、稳定的模拟、预测和控制非定常流动问题的一个核心和关键。.基于高性能并行计算非定常流动的目标，本申请将建立、发展并研究空间导数任意阶精度的三点显式紧致格式、非定常流动模型方程具有并行秉性的高稳定性的显式差分格式、求解非定常不可压流动基本控制方程组的显式紧致差分算法；并在此基础上编制串、并行计算程序，完成对不可压槽道湍流和双扩散对流系统等典型多尺度、复杂流动问题的精准模拟。本申请研究将有助于丰富CFD的研究方法和手段，促进CFD新方法和新理论的发展；也将有助于高性能软件的开发和高性能计算的应用，推动高性能计算技术的发展

结项摘要

非定常流动与控制的数值模拟或要求准而快，或要求稳而长。发展计算流体力学（CFD）的具有并行本性的高分辨率、高精度算法是CFD 研究及更准确、省时、稳定的模拟、预测和控制非定常流动问题的一个核心和关键。. 项目按照研究计划完成了基于高性能并行计算非定常流动的目标内容。通过本项目支持，课题组完成与项目研究内容相关的研究论文19篇（其中已发表13篇），完成研究生学位论文7篇。本项目取得的主要研究成果如下：建立、发展并研究了空间导数任意阶精度的三点显式紧致格式、非定常流动模型方程具有并行秉性的高稳定性的显式差分格式、求解非定常不可压流动基本控制方程组的显式紧致差分算法；并在此基础上编制串、并行计算程序，完成对不可压驱动方腔、自然对流、双周期双剪切层流动和双扩散对流系统等典型多尺度、复杂流动问题的精准模拟；探索了外磁场作用下导电流体的高精度数值模拟方法、适于水动力流噪声计算的低色散、低耗散时空高精度差分算法等。. 本项目的研究将有助于丰富CFD 的研究方法和手段，促进CFD 新方法和新理论的发展；也将有助于高性能软件的开发和高性能计算的应用，推动高性能计算技术的发展。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
An efficient compact difference scheme for solving the streamfunction formulation of the incompressible Navier-Stokes equations
求解不可压缩纳维-斯托克斯方程流函数公式的高效紧致差分格式
  • DOI：
    10.1016/j.jcp.2010.12.031
  • 发表时间：
    2011-07
  • 期刊：
    Journal of Computational Physics
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Tian, Zhen F.;Yu, P. X.
  • 通讯作者：
    Yu, P. X.
High-order compact ADI (HOC-ADI) method for solving unsteady 2D Schrdinger equation
求解非定常二维 Schr 的高阶紧凑 ADI (HOC-ADI) 方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Computer Physics Communications
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Tian, Zhen F.;Yu, P. X.
  • 通讯作者：
    Yu, P. X.
A compact scheme for the streamfunction-velocity formulation of the 2D steady incompressible Navier-Stokes equations in polar coordinaes
极坐标二维稳态不可压缩纳维-斯托克斯方程流函数-速度公式的紧凑方案
  • DOI：
    10.1007/s10915-012-9667-7
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    Journal of Scientific Computing
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Yu, P.X.1;Tian, Zhen F.1
  • 通讯作者：
    Tian, Zhen F.1
基于有限体积法的MOCVD系统反应室的设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    真空科学与技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    秦琦;周凯;莫晓亮;田振夫;陈国荣;Qin Qi1,Zhou Kai1,Mo Xiaoliang2,Tian Zhenfu1,Chen;2.Department of Material Science,Fudan University,
  • 通讯作者：
    2.Department of Material Science,Fudan University,
A rational high-order compact ADI method for unsteady convection-diffusion equations
非定常对流扩散方程的理性高阶紧凑ADI方法
  • DOI：
    10.1016/j.cpc.2010.11.013
  • 发表时间：
    2011-03
  • 期刊：
    Computer Physics Communications
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Tian, Zhen F.
  • 通讯作者：
    Tian, Zhen F.

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其他文献

求解非定常不可压Navier-Stokes方程的一种高精度并行算法
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    田振夫
高维热传导方程的高精度交替方向隐式方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田振夫;吴文权;葛永斌
  • 通讯作者：
    葛永斌
非定常NS/Boussinesq方程高精度
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程热物理学报，25（4）：575-578，2004
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    葛永斌;吴文权;田振夫
  • 通讯作者：
    田振夫
二维对流扩散方程非均匀网格上的高阶紧致差分方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 作者：
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一维对流扩散方程的4种差分格式的Jacobi迭代收敛性比较
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    常娟;田振夫;田芳
  • 通讯作者：
    田芳

其他文献

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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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