约束空间内的空化射流演化与次生空化现象研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51875507
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0502.传动与驱动
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31
  • 项目参与者:
    李博; 林方烨; 王位; 李双; 魏啸峰; 高中岳; 罗一辉; 方祝南;
  • 关键词:

项目摘要

Cavitating flow is a kind of two-phase jet, which is induced by high-speed submerged liquid under low local pressure and strong shear. Cavitating flow often appears at the throttle of high pressure drop and high flow rate in hydraulic systems (such as: throttle of hydraulic valve, damping mouth of plunger pump with flow plate), the cavitation cloud caused by phase change is its main characteristic. Bubbles move and collapse with the jet, which could induce the vibration, noise and other problems in fluid systems. Meanwhile micro-jets and pressure shocks induced by a large number of collapsing bubbles can lead to serious cavitation damage to surrounding walls. In practice, the cavitating flow often occurs in a restricted space. Under the constraint of adjacent boundaries, there is a complicated coupling relationship between the high-shear two-phase jet and the bubble’s collapse, which will cause secondary cavitation and so on. Even the harm caused by the secondary cavitation is greater than that of the first cavitation. The project focuses on three aspects: the coupling mechanism of cavitating flow in restricted space; the collapse of bubbles in restricted space; the mechanism of secondary cavitation induced by the collapse of bubble group. Based on in-depth understanding of the development of cavitating flow in restricted space, it will provide important theoretical and technical support for the application of cavitation and noise suppression in fluid systems and the utilization of cavitating flow.
空化射流是一种两相射流,是在淹没环境下由高速液体在局部低压和强剪切作用下诱发相变所产生的。空化射流多发生在流体系统中高压降、高流速的节流处(如:液压阀的节流口、柱塞泵配流盘的阻尼口),相变形成的云状空泡群是其主要标志。空泡群随射流运动并发生溃灭,会造成流体系统的振动、噪声等问题,而且大量空泡溃灭时形成的微射流和压力冲击,会对周围的固体壁面产生严重的气蚀破坏。实际中的空化射流往往发生在狭小的约束空间中,在邻近边界的约束作用下,高剪切两相射流与空泡群溃灭之间存在复杂的耦合关系,容易造成次生空化,其危害范围有时还大于一次空化影响。项目从三个方面开展研究:约束空间中空化射流的耦合作用机理;研究约束空间中空泡群的溃灭行为;研究空泡群溃灭诱发次生空化的机制。通过深入认识约束空间中空化射流发展规律,为空化射流现象的应用及流体系统中气蚀、噪声问题的抑制技术以及拓展空化射流的利用等提供重要的理论与技术

结项摘要

空化射流是一种两相射流,是在淹没环境下由高速液体在局部低压和强剪切作用下诱发相变所产生的。在液压阀的节流口、柱塞泵配流盘的阻尼口这种空化射流现象,会造成流体系统的振动、噪声等问题,而且大量空泡溃灭时形成的微射流和压力冲击,会对周围的固体壁面产生严重的气蚀破坏。项目完成了研究计划中的内容,取得的实际研究成果超出了预期。揭示了复杂约束条件下射流流场与空泡群发展的耦合作用规律,揭示了约束空间内空泡射流中空泡群溃灭行为模式和次生空化的发生机理,建立了约束空间内中空化射流演化的数值模型和次生空化预测模型,为抑制空化射流对流体系统的危害或拓宽空化射流应用范围提供了理论基础,同时在介电驱动的射流领域取得突破性进展。项目部分研究成果在国防和民用领域进行推广应用,取得了良好的社会与经济效应。在项目资助下以第一作者或者通讯作者在Nature Communications、Science Advances、Journal of Fluid Mechanics等期刊共发表SCI检索论文21篇,授权发明专利9项。项目研究成果获日内瓦发明金奖1项(“面向机器人的可定制的自愈型柔性泵”,2022),获中国机器人科学引领奖1项(“静音型柔性驱动与传动关键技术”,2022),获全国发明展览会发明创业奖项目奖金奖1项(“抗空蚀阀芯结构”,2021),获中国产学研合作创新成果奖一等奖1项(“高安全高性能场内作业车辆关键技术自主创新及产业化”,2021),1篇论文获得IEEE Global Fluid Power Society PhD Symposium(IEEE GFPS) 最佳海报奖。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(7)
会议论文数量(0)
专利数量(9)
Delayed bubble entrapment during the drop impact on a bounded liquid bath
液滴撞击有界液体浴期间延迟气泡捕获
  • DOI:
    10.1063/1.5124537
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    AIP Advances
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    X F Wei;W Wang;F Y Lin;B Scheid;J Zou
  • 通讯作者:
    J Zou
Experimental study of drop impact on a thin fiber
跌落对细光纤冲击的实验研究
  • DOI:
    10.1063/1.5116845
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    Physics of Fluids
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    P A Zhu;W Wang;X Chen;F Y Lin;X F Wei;C Ji;J Zou
  • 通讯作者:
    J Zou
Antibubble formation by a single drop impact on a free surface
单滴撞击自由表面形成反气泡
  • DOI:
    10.1063/5.0047598
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
    Physics of Fluids
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Wei Wang;Fangye Lin;Xiaofeng Wei;Jun Zou
  • 通讯作者:
    Jun Zou
Adaptive robust control of soft bending actuators: an empirical nonlinear model-based approach
软弯曲执行器的自适应鲁棒控制:基于经验非线性模型的方法
  • DOI:
    10.1631/jzus.a2100076
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
    Journal of Zhejiang University-SCIENCE A
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Cong Chen;Jun Zou
  • 通讯作者:
    Jun Zou
Fluid-driven artificial muscles: bio-design, manufacturing, sensing, control, and applications
流体驱动人造肌肉:生物设计、制造、传感、控制和应用
  • DOI:
    10.1007/s42242-020-00099-z
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
    Bio-Design and Manufacturing
  • 影响因子:
    7.9
  • 作者:
    Chao Zhang;Pingan Zhu;Yangqiao Lin;Wei Tang;Zhongdong Jiao;Huayong Yang;Jun Zou
  • 通讯作者:
    Jun Zou

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

土壤容重对活血丹生长、生理及药材品质的影响
  • DOI:
    10.19540/j.cnki.cjcmm.20180726.002
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国中药杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邹俊;刘丽;郭巧生;金林
  • 通讯作者:
    金林
栝楼桂枝汤通过调节脊髓 NMDA 受体/KCC2 通路改善 缺血再灌注大鼠肢体功能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国现代中药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邹俊;张继州;蒋畅;韩静
  • 通讯作者:
    韩静
木焦油及其馏分有机成分分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    太阳能学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    隋海清;王贤华;邵敬爱;李允超;邹俊;杨海平
  • 通讯作者:
    杨海平
水力振荡减阻钻进技术发展现状与展望
  • DOI:
    10.13639/j.odpt.2019.01.005
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    石油钻采工艺
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孔令镕;王瑜;邹俊;王志乔;刘宝林;夏柏如
  • 通讯作者:
    夏柏如
碱金属钾对麦秆水蒸气气化制取富氢气体影响
  • DOI:
    10.13334/j.0258-8013.pcsee.152410
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曾志伟;邹俊;李斌;王贤华;杨海平;陈汉平
  • 通讯作者:
    陈汉平

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

邹俊的其他基金

锥阀的振动与空化的相互作用机理研究
  • 批准号:
    51475415
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    86.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
气穴成核机理及其抑制方法研究
  • 批准号:
    51075361
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
电液伺服系统中非稳态流动的非线性随机控制方法研究
  • 批准号:
    50705082
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

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