液体薄层Rayleigh-Taylor失稳混合中表面张力影响效应的实验研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11802282
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0901.湍流与流动稳定性
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Turbulent mixing induced by Rayleigh-Taylor instability (RTI) has attracted considerable interest because of its importance both in nature and engineering application, and is the present research front and hotspot. Current research is mainly focused on the single interface formed with two semi-infinite layers. However, interfaces are more complex in practical situations, the thin fluid layer made up of two interfaces with every short distance is familiar such as the capsule in inertial-confinement-fusion (ICF) which has multilayer structure. The thin liquid layer breaks up during the instability evolution where interface intension is an important parameter and probably effects the turbulent mixing in late stage. Therefore, it is worthwhile to discuss the influence of interface intension effect associated with RTI in thin liquid layer, as well as the mechanism of turbulent mixing after breaking up. The present project is going to experimentally investigate RTI in thin liquid layer with high-speed shadow photograph, aiming to study the revolution of RTI in thin liquid layer. Based on the simultaneous velocity-concentration diagnostic technique adapted to double interfaces, the mechanism of turbulent mixing after breaking up is investigated by analyzing the evolution of the vortices combined with turbulent statistics (including both the density and velocity statistics). By changing the interface intension, of which, the underlying mechanism on thin layer instability and turbulent mixing will be explored. These investigations are expected to provide useful understanding for active control of turbulent mixing induced by RTI in practical engineering applications.
Rayleigh-Taylor (R-T)不稳定性诱导的湍流混合在自然界和工程应用中均具有重要作用,是目前学术界研究的前沿和热点。现有研究工作主要集中在两侧为半无限厚度流体的单层界面的R-T不稳定性,但实际工程应用中界面更为复杂,往往存在着由相距较近的双层界面所构成的流体薄层,如惯性约束聚变(ICF)中具有多层结构的靶球。液体薄层在失稳演化中会出现破碎,薄层的界面张力是该过程中的一个重要参数,并可能对之后的湍流混合产生影响作用。因此流体薄层表面张力对R-T不稳定性及其湍流混合特性的影响规律是值得研究的课题。本申请以液体薄层作为研究对象,研究液体薄层的R-T失稳演化规律;拟建立适用于双层界面的粒子图像测速(PIV)和平面激光诱导荧光(PLIF)同步测试技术,同时定量表征薄层流动的速度场和密度场并进行统计分析,分析薄层表面张力对薄层湍流混合区演化的影响机制,为实际工程应用中R-T不稳定性湍流混合的主动控制提供有益参考。

结项摘要

Rayleigh-Taylor (R-T)不稳定性诱导的湍流混合在自然界和工程应用中均具有重要作用。现有研究工作主要集中在两侧为半无限厚度流体的单层界面的R-T不稳定性,但实际工程应用中界面更为复杂,往往存在着由相距较近的双层界面所构成的流体薄层,如惯性约束聚变(ICF)中具有多层结构的靶球。为了认识表面张力对薄层界面的失稳演化特性的影响机制,特别是薄层破碎后湍流混合阶段的发展规律,项目组开展了以下研究内容:设计并建立了倾斜角度连续可调的液体薄层界面失稳可控加载实验装置,并优化了了PIV-PLIF联合测试技术;开展了多种状态下液-液斜界面R-T失稳演化及湍流混合实验研究,实验对象包括了单层界面、多种表面张力组合界面、不同液体薄层宽度下的双层界面等,获得了丰富的实验数据。进一步地,利用湍流统计分析技术对获得的速度场-浓度场同步测量数据进行了分析和解读。通过实验研究,认识了界面流体表面张力、液体薄层厚度等因素对液体薄层失稳过程及后期湍流混合的影响。上述工作为深入认识界面不稳定性湍流混合的内在物理机制打下了坚实基础。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

扩散性气柱界面R-M失稳中混合率的实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄熙龙;廖深飞
  • 通讯作者:
    廖深飞
液-液斜界面R-T失稳特征的实验研究
  • DOI:
    10.11858/gywlxb.20180512
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
    高压物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    江荣宝;黄熙龙;邹立勇;施红辉;吴鋆
  • 通讯作者:
    吴鋆
隔水管附属管控制流动的离散涡模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄熙龙;王嘉松
  • 通讯作者:
    王嘉松
高速气流中液滴变形破碎的实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国科学:物理学 力学 天文学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄熙龙;刘金宏;廖深飞;吴鋆
  • 通讯作者:
    吴鋆
激波与椭圆形重气柱相互作用的PLIF实验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    爆炸与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄熙龙;廖深飞;邹立勇;刘金宏;曹仁义
  • 通讯作者:
    曹仁义

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码