细长前体涡流场等离子体主动控制及其机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11172243
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    李华星
  • 依托单位：
    西北工业大学
  • 学科分类：
    A0909.实验流体力学
  • 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

具有良好的过失速机动能力是未来战斗机发展的重要方向，然而到目前为止，战斗机失速后其细长头部非对称分离涡的产生及控制机理仍是流体力学领域一个尚未解决的关键问题。本项目拟通过测压、测力、表面流谱以及空间流场观测等实验技术，在定常非对称分离涡流动形态下，对细长前体分离涡流场进行不同形式的等离子体主动流动控制，以期达到对飞行器大迎角飞行状态下，对其侧向力和力矩的线性控制以及对其纵向力与力矩的有效控制的目的，并进一步对等离子体诱导气流与分离涡流场的相互作用；分离涡流动随主动控制的周期性变化规律；流动周期性与飞行器气动力变化之间的关系等问题进行研究，探索大迎角下等离子体主动流动控制机理。本研究对旋涡与等离子体相互作用的科学规律的认识具有重要意义，同时对提高飞行器在大迎角下的横、纵向稳定性与操作性有着重要的应用前景。

结项摘要

本项目通过对交流周期（Alternating Current, AC）和纳秒脉冲（Nanosecond Pulsed, NS）两种等离子体发生器进行研究，通过介质阻挡放电（dielectric barrier discharge, DBD）的方式，成功研制了AC-DBD和NS-DBD高效等离子体激励器。通过对AC-和NS-DBD等离子体激励器的电场、温度场、诱导速度场和密度梯度场进行研究，掌握了两种等离子体激励的气动控制机理。在了解圆锥前体非对称旋涡流场的流动规律基础上，应用AC-和NS-DBD等离子体激励器对其进行了主动流动控制，总结了不用迎角、风速和激励方式下的控制规律。主要研究成果如下：.1. 迎角0° - 35°范围内，风速范围30 - 80 m/s下对半顶角为10°的圆锥模型进行流态实验。通过表面压力测量获得了沿轴向9个测压截面的压力分布曲线，沿轴向积分进而得到当地和全局侧向力系数。通过变化迎角、风速和滚转角，进一步推测了其对模型侧向力和压力分布的影响；通过分析测压截面处的压力分布，完成了对分离流场流态的推测。.2. 利用二维PIV对具有占空循环功能的AC-DBD和NS-DBD等离子体激励下的诱导速度场进行观测，通过计算验证压力分布项的影响；应用纹影对NS-DBD激励下的密度梯度场观测，得到其对流动的影响机理；通过对激励器材料、电学参数、温度和辉光的优化，设计出了高效的等离子体激励器。.3. 利用AC-DBD激励结合占空循环控制技术，实现对圆锥前体非对称分离涡流场的比例控制；利用NS-DBD激励器，实现了最高风速72 m/s下对非对称流场的有效控制。通过PIV和表面压力测量技术观测，分析了两种激励机制对圆锥前体压力分布、侧向力和流场流态的影响；结合占空循环控制技术，进一步探究了占空频率与旋涡运动规律之间的关系。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（15）
专利数量（0）
纳秒脉冲等离子体对静止大气的激励特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    西北工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李结;李华星;王健磊;孟宣市
  • 通讯作者：
    孟宣市
单侧脉冲放电等离子对圆锥前体的流动控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    空气动力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    罗时钧;刘锋;TIAN Bin,LI Hua-xing,MENG Xuan-shi,LUO Shi-jun,LIU Feng(1.Nat;2.Department of Mechanical;Aerospace Engineering,Universi
  • 通讯作者：
    Aerospace Engineering,Universi
新型等离子体激励器对翼型的减阻效果
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    应用力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王斌;李华星;郝江南
  • 通讯作者：
    郝江南
Experimental Investigation of the Induced Airflow of Corona Discharge
电晕放电诱导气流的实验研究
  • DOI：
    10.1088/0256-307x/30/9/094702
  • 发表时间：
    2013-09
  • 期刊：
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Wang Xun-Nian;Wang Wan-Bo;Huang Zong-Bo;Li Hua-Xing
  • 通讯作者：
    Li Hua-Xing
头部钝度和尾部形状对空射火箭气动特性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    弹道学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李华星;张登成;屈亮;郑无计
  • 通讯作者：
    郑无计

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其他文献

叶轮机械叶片弯掠气动技术研究进展
  • DOI：
    10.13675/j.cnki.tjjs.200925
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张森;田思宇;张新民;李华星;席德科;和文强;张安超
  • 通讯作者：
    张安超
基于几何特征参数控制的翼型设计方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张森;席德科;李华星
  • 通讯作者：
    李华星
冲突证据合成方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    《弹箭与制导学报》,2006,Vol.26(4): 347~349
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    唐士杰;李华星;高社生
  • 通讯作者：
    高社生
NS-SDBD等离子体流动控制研究现状与展望
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    空气动力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孟宣市;宋科;龙玥霄;李华星
  • 通讯作者：
    李华星
离心泵双密封环平衡系统泄漏特性预测方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张森;曾继来;张新民;李华星;和文强;万剑峰;张安超
  • 通讯作者：
    张安超

其他文献

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不同时间尺度NS-DBD热效应及其流动控制机理研究
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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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