Marangoni数对三维变形液滴热毛细迁移的影响：恒为准定态？

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基本信息

  • 批准号：
    11172310
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    58.0万
  • 负责人：
    武作兵
  • 依托单位：
    中国科学院力学研究所
  • 学科分类：
    A0910.计算流体力学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

本项目研究在三维变形液滴的热毛细迁移过程中Marangoni(Ma)数对准定态假设的影响。首先,针对前期大Ma数下液滴热毛细迁移的准定态理论分析和数值计算结果与实验测量结果存在定性偏差，将开展与实验具有相同坐标系的数值模拟，考查在三维变形和不同的Ma数情况下，液滴迁移是否能够达到准定态过程。针对准定态迁移过程，确定迁移速度与Ma数的变化行为，发展准定态迁移的理论分析解。针对非准定态迁移过程，确定固定迁移距离下瞬时迁移速度对Ma数的依赖性,分析迁移过程不能达到准定态的物理机制。其次，研究在不同的Ma数和密度比条件下液滴变形的大小和对迁移过程的作用，以及在有限通道中壁面粘滞力对液滴保持准定态迁移过程的影响。最后，数值模拟不同的Ma数下两、三个液滴在热毛细迁移中相互作用的动力学过程，探求更多的锁频（周期）现象，判定准定态假设在多个液滴相互作用过程中的合理性，揭示相应的物理机制。

结项摘要

围绕着微重力环境下非均匀温度场中Marangoni数对液滴热毛细迁移影响的主题开展了系统研究，研究成果包括发现了大Marangoni数下定态液滴热毛细迁移存在非守恒的界面积分热流，意味着液滴终态热毛细迁移保持为非定态。其物理机制在于通过界面弱的热传导不能提供足够的热能来增加液滴内部的温度，使得定态迁移不能达到。两组空间实验结果和已有的理论分析和数值模拟结果定性不符的原因在于后者采用无效的准定态假设。通过在液滴内部附加热源可以保证积分界面热流守恒，使得液滴迁移达到定态，并解析求得定态迁移速度。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（10）
专利数量（0）
Effects of Marangoni numbers on thermocapillary drop migration: Constant for quasi-steady state?
马兰戈尼数对热毛细管液滴迁移的影响：准稳态常数？
  • DOI：
    10.1063/1.4792476
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Journal of Mathematical Physics
  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    Wu, Zuo-Bing;Hu, Wen-Rui
  • 通讯作者：
    Hu, Wen-Rui
Periodic Correlation Structures in Bacterial and Archaeal Complete Genomes
细菌和古菌完整基因组中的周期性相关结构
  • DOI：
    10.2174/1574893611308020015
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Current Bioinformatics
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Wu, Zuo-Bing
  • 通讯作者：
    Wu, Zuo-Bing
Thermocapillary migration of a planar droplet at moderate and large Marangoni numbers
中等和大马兰戈尼数下平面液滴的热毛细管迁移
  • DOI：
    10.1007/s00707-011-0587-7
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    Acta Mechanica
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Wu, Zuo-Bing;Hu, Wen-Rui
  • 通讯作者：
    Hu, Wen-Rui
Multiscale simulation of thin-film lubrication: Free-energy corrected coarse graning
薄膜润滑的多尺度模拟：自由能校正粗粒化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    武作兵
  • 通讯作者：
    武作兵
Thermocapillary migration of a droplet with a thermal source at large Reynolds and Marangoni numbers
具有大雷诺数和马兰戈尼数热源的液滴的热毛细管迁移
  • DOI：
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.04.011
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Wu, Zuo-Bing
  • 通讯作者：
    Wu, Zuo-Bing

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其他文献

Terminal states of thermocapillary migration of a planar droplet at moderate and large Marangoni numbers
中等和大马兰戈尼数平面液滴热毛细管迁移的终态
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    武作兵
  • 通讯作者：
    武作兵
在InGaAsP/InP双异质结结构中的光弹效应和对侧向光的限制作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    半导体学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邢启江;徐万劲;武作兵
  • 通讯作者：
    武作兵
Terminal thermocapillary migration of a droplet at small Reynolds numbers and large Marangoni numbers
小雷诺数和大马兰戈尼数下液滴的末端热毛细管迁移
  • DOI：
    10.1007/s00707-017-1833-4
  • 发表时间：
    2017-03
  • 期刊：
    Acta Mechanica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    武作兵
  • 通讯作者：
    武作兵
Multiscale simulation on shearing transitions of thin-film lubrication with multi-layer molecules
多层分子薄膜润滑剪切转变的多尺度模拟
  • DOI：
    10.1016/j.cplett.2017.04.079
  • 发表时间：
    2017-05
  • 期刊：
    Chemical Physics Letters
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    武作兵;X Zeng
  • 通讯作者：
    X Zeng

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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