二维(2D)活塞泵及电动液压技术的基础理论研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51675482
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0502.传动与驱动
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The structure principle of 2D (two-dimensional) piston pump is proposed based on the long term research of 2D hydraulic component, which uses piston’s reciprocating and rotary motion to respectively realize periodic variation of working volume and function of flow distribution. It not only significantly simplifies pump structure, but also eliminates the sliding friction pairs with high speed and heavy load, and break through the energy efficiency restriction of high pressure pump, therefore it has advantages of high efficiency, high energy and high speed. The theoretical support of engineering development is provided through research of the fundamental science and technology problems of elasto-hydrodynamic lubricating oil film theory, vibration and noise, mute mechanism and high speed of 2D piston pump. The further integration of novel 2D piston pump with electromagnetic and electronic technology provides a new development concept for electro-hydrostatic actuator, which is regarded as current research focuses of electro hydraulic transmission and control field. For that a new structure of wet reluctance motor using axial phase segmentation is also put forward. It can be combined with hydraulic pump to form electro-hydrostatic actuator, which not only can eliminate dynamic sealing of rotation axis, and improve working life and reliability, but also can use hydraulic oil to effectively lubricate bearing and cool motor. The development level of electro-hydrostatic actuator can be improved and promoted through research of the fundamental scientific theories and problems of new reluctance motor’s high speed design, electromagnetic loss and temperature rise, electric combination heat balance with 2D piston pump.
在长期从事二维液压元件研究的基础上,提出了二维(2D)活塞泵的结构原理,利用活塞的往复和旋转运动分别实现工作容积的周期变化和配流功能,不仅使泵的结构显著简化,而且免除和突破了高速、重载的滑动摩擦副及其对高压泵能效的制约,具有高效、高能及高速化的优势。通过对二维活塞动压润滑油膜理论、振动噪声及静音机理、高速化等科学和技术基础问题的研究,为其工程化发展提供理论支持。新型二维(2D)活塞泵与电磁电子技术的深度融合,为当下电液传动及控制的研究热点——电动液压技术开辟了全新的发展思路,为此提出采用轴向分相的湿式磁阻电机的新结构,其与液压泵融合而成的电动液压系统,不仅免除了转动轴的旋转动密封,提高了寿命与工作可靠性,而且可有效利用液压油对轴承进行润滑和对电机进行冷却;通过对新型磁阻电机高速化、电磁损耗与温升、 二维(2D)活塞泵的电动融合热平衡等科学和基础理论的研究,提升与促进电动液压技术的发展水平。

结项摘要

本项目研究目标为研制高转速二维活塞泵。为解决传统二维活塞泵存在的机械振动和流量脉动问题,提出了采用内外活塞的力平衡二维活塞泵来消除单活塞导致的机械振动问题,提出了一种并联型二维活塞泵,它将两台二维活塞泵以45度相位差机械串联,来解决单台二维活塞泵存在的流量脉动问题。本项目对力平衡二维活塞泵分别进行了容积效率和机械效率的数学建模,并通过实验测试其容积效率和机械效率。实验结果表明,当力平衡二维活塞泵在转速5000转/分,负载压力为4MPa时,容积效率为95%,机械效率为85%,这为证明二维活塞泵的高效提供了理论和事实依据。为进一步提升二维活塞泵的转速,提出了一种叠滚型二维传动机构,并对其核心部分的叠滚组件进行了数学建模。研制成功的叠滚型二维传动机构具有良好的机械特性,在工作转速10000转/分,负载压力5MPa时,机械损失力矩仅为0.45Nm。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
Numerical and experimental study on the churning losses of 2D high-speed piston pumps
二维高速柱塞泵搅动损失的数值与实验研究
  • DOI:
    10.1080/19942060.2020.1763468
  • 发表时间:
    2020-01-01
  • 期刊:
    ENGINEERING APPLICATIONS OF COMPUTATIONAL FLUID MECHANICS
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Huang, Yu;Ding, Chuan;Ruan, Jian
  • 通讯作者:
    Ruan, Jian
Two-dimensional piston pump: Principle, design, and testing for aviation fuel pumps
二维柱塞泵:航空燃油泵原理、设计与测试
  • DOI:
    10.1016/j.cja.2019.05.006
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
    Chinese Journal of Aeronautics
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Xing Tong;Xu Yezhou;Ruan Jian
  • 通讯作者:
    Ruan Jian
Research on the Mechanical Efficiency of High-Speed 2D Piston Pumps
高速二维柱塞泵机械效率研究
  • DOI:
    10.3390/pr8070853
  • 发表时间:
    2020-07-01
  • 期刊:
    PROCESSES
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Huang, Yu;Ruan, Jian;Li, Sheng
  • 通讯作者:
    Li, Sheng
Modelling and validation of a roller-cam rail mechanism used in a 2D piston pump
二维活塞泵中使用的滚子凸轮导轨机构的建模和验证
  • DOI:
    10.1631/jzus.a1800085
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jin Ding can;Ruan Jian;Li Sheng;Meng Bin;Wang Ling feng
  • 通讯作者:
    Wang Ling feng
二维(2D)活塞泵原理性验证研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    浙江工业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阮健;李进园;金丁灿;申屠胜男;童成伟
  • 通讯作者:
    童成伟

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  • 通讯作者:
    左希庆

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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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