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Reynolds-number scaling analysis on lift generation of a flapping and passive rotating wing with an inhomogeneous mass distribution

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第2期37卷 259-269页

作者： suyang qin Haotian HANG Yang XIANG Hong LIU J.C.Wu center for aerodynamics school of aeronautics and astronauticsshanghai jiao tong universityshanghai 200240china

Insects usually fly by passively rotating wings,which has been applied to the design of flapping-wing Micro-Air Vehicles(MAVs)to reduce mechanical *** this paper,a robotic passive rotating-wing model is designed to investigate wing kinematics and lift generation,which are measured by a high-speed camera and a force transducer,*** addition,flow fields are measured using the Particle Image Velocimetry(PIV).Experimental results demonstrate that passive rotating motion has a coordinative relationship with actively stroking *** the stroke amplitude or frequency increases,the rotating amplitude is *** characterize the active stroking motion,a driving Reynolds number Redrivingis defined,which varies from 68 to 366 in this *** the gravity center of the wing towards trailing ed ge induces the increase of additional torque M,which decreases the wing rotating amplitude and promotes the advance of wing *** find that the timing of wing rotation is gradually delayed and the mean lift coefficient C^(-)_(L)monotonously decreases as *** increasing the additional torque M,C^(-)_(L)is slightly improved and approaches to the lift coefficient of a real fruit fly at driving Re approximately equal to *** instantaneous lifts combined with the vortical structures further demonstrate that the lift generation associated with wing rotation is mainly attributed to the growth of the LeadingEdge Vortex(LEV)and the passive wake capture *** wake capture is influenced by LEV,reversal stroke motion and wing additional torque together,which can only maintain the lift at a high level for a considerable *** high-lift generation mechanisms of flapping and passive rotating flight could shed light on the simplified design of MAVs and the improvement of their aerodynamic performance.

关键词： Flapping flight Unsteady lift Passive rotation Vortex flow Leading-edge vortex

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Scaling analysis of the circulation growth of leading-edge vortex in flapping flight

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Acta Mechanica Sinica 2021年第10期37卷 1530-1543,I0002页

作者： Yang Xiang Haotian Hang suyang qin Hong Liu J.C.Wu Center for Aerodynamics School of Aeronautics and AstronauticsShanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China School of Aeronautics and Astronautics Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China

In this paper,an experiment of a robotic model at Reynolds number of approximately 240 is performed with the aim of establishing a scaling law for describing the circulation growth of the leading-edge vortex(LEV)on a flapping *** typical modes of wing rotation,i.e.,advanced,symmetric,and delayed modes,are considered to examine the effects of wing rotation on the scaling formation of *** streamwise velocity fields of the LEV along the span of the wing are measured by particle image velocimetry *** results demonstrated that a spirally three dimensional(3D)LEV with spanwise distribution of circulation rolls up on the upper surface of wing and the circulation of LEV usually obtains the peak before the end of wing *** on the concept of vortex formation time,the formation time of the 3D LEV are defined in two distinct ***(denoted by T∗LEV)is defined based on the LEV circulation,and the other(denoted by T∗∗LEV)is defined based on the wing *** is found that T∗∗LEV increases monotonously during the upstroke and downstroke,whereas T∗LEV generally arrives peaks and then *** peak value of T∗LEV indicates the formation number of LEV,which stays in the range of 2.5–5.5,agrees with the scaling formation number predicted by other ***,the mode of wing rotation plays a controllable role in the formation number of LEV by modulating the characteristic length scale that feeds the formation of *** reaching the formation number,the LEVs stably remain attached on the flapping wing and even further grow at some spanwise locations because of vorticity ***,the linear relationship between T∗LEV and T∗∗LEV before reaching the formation number can suggest a potential model for predicting the circulation growth of LEV based on wing kinematics.

关键词： Leading-edge vortex Circulation Formation number Scaling formation

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Effect of pressure evolution on the formation enhancement in dual interacting vortex rings

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Chinese Physics B 2022年第8期31卷 470-478页

作者：董佳宁向阳刘洪秦苏洋 School of Aeronautics and Astronautics Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

In the biological locomotion,the ambit pressure is of particular importance to use as a means of *** multiple vortex rings have been proved to generate additional thrust by interaction,but the mechanism of this thrust enhancement is still *** study examines the effect of ambit pressure on formation enhancement in interacting dual vortex *** vortex rings,which have the same formation time,are successively generated in a piston-cylinder *** finite-time Lyapunov exponent(FTLE)visualizes the flow fields as an indication of Lagrangian coherent structures(LCSs),and the pressure field is calculated based on the digital particle image velocity(DPIV).We extract the back pressure of the rear vortex in dual vortices and the back pressure circulationΓ_(b),which is defined as a form of overpressure circulationΓ_(p).TheΓ_(b)has a positive linear relationship withΓ_(p).A critical interval distance d*_(cr)in a range of0.32-0.42 is found whereΓbandΓp reach the maximum synchronously,leading to a full-interaction ***,an over-interaction mode and an under-interaction mode are proposed when the dimensionless interval distance d*_(is)smaller or larger than d*_(cr).To conclude,the high back pressure caused by vortex interaction can enhance the formation of vortex rings and lead to high thrust.

关键词： vortex ring overpressure back pressure finite-time Lyapunov exponent(FTLE)

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活塞和圆盘涡环的运动学特征分析

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上海交通大学学报 2016年第2期50卷 294-299页

作者：秦苏洋向阳刘洪上海交通大学航空航天学院吴镇远空气动力学研究中心上海200240

采用数值模拟方法,使用流函数和拉格朗日相关结构对由2种生长机制所得涡环的典型物理特征进行分析.结果表明:由2种生长机制所得涡环均属于薄核涡环,其涡核的涡量分布满足高斯分布,并且具有统一的物理模型;但由于2种涡环生长过程中的环... 详细信息

采用数值模拟方法,使用流函数和拉格朗日相关结构对由2种生长机制所得涡环的典型物理特征进行分析.结果表明:由2种生长机制所得涡环均属于薄核涡环,其涡核的涡量分布满足高斯分布,并且具有统一的物理模型;但由于2种涡环生长过程中的环境差异而导致其运动学特征存在差异,主要表现在涡环的传输速度和无量纲涡核半径有所不同.

关键词：涡环运动学特征流函数拉格朗日相关结构

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历史题材类展览设计的创新探索——以“天下同一—秦汉文明主题展”为例

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文博 2024年第1期 78-82页

作者：侯苏洋陕西历史博物馆陕西西安710061

历史类主题展览的叙事设计,要建立在明确的叙事主题和完整的叙事结构上。“天下同一——秦汉文明主题展”改变以往以时间为序的内容叙事逻辑,在充分解读秦汉文明物质文化和精神文化的基础上,创新性的采用平行式逻辑架构和多线索并行的... 详细信息

历史类主题展览的叙事设计,要建立在明确的叙事主题和完整的叙事结构上。“天下同一——秦汉文明主题展”改变以往以时间为序的内容叙事逻辑,在充分解读秦汉文明物质文化和精神文化的基础上,创新性的采用平行式逻辑架构和多线索并行的叙事方式,配以原创多媒体装置和多媒体交互触摸屏,为观众立体呈现了秦汉文明的突出成就及其对世界文明的重要贡献。

关键词：展览叙事叙事设计叙事结构

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基于网络药理学联合分子对接技术探讨肾疏宁防治肾间质纤维化的作用机制

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天津中医药 2022年第4期39卷 516-525页

作者：于雯雯秦苏杨王耀光天津中医药大学第一附属医院国家中医针灸临床医学研究中心天津300381

[目的]基于网络药理学探讨肾疏宁防治肾间质纤维化的潜在机制。[方法]通过检索TCMSP、Uniprot等数据库获得肾疏宁中药的化学成分,并找出其对应的靶点。通过GeneCards、OMIM、TTD等数据库筛选药物靶点和疾病靶点。运用Cytoscape软件构建... 详细信息

[目的]基于网络药理学探讨肾疏宁防治肾间质纤维化的潜在机制。[方法]通过检索TCMSP、Uniprot等数据库获得肾疏宁中药的化学成分,并找出其对应的靶点。通过GeneCards、OMIM、TTD等数据库筛选药物靶点和疾病靶点。运用Cytoscape软件构建“成分-靶标-通路-疾病”网络;进而对靶点进行KEGG信号通路富集和GO功能富集分析。借助AutoDock软件,将受体与配体进行预处理及分子对接。[结果]共筛选出肾疏宁作用于肾间质纤维化的主要活性成分130种,相关作用靶点116个。KEGG分析结果显示这些靶点主要富集映射在肿瘤坏死因子(TNF)、核因子激活的B细胞的κ-轻链增强(NF-κB)、晚期糖基化终产物及其受体(AGE-RAGE)等高度相关的信号通路。GO富集结果表明肾疏宁治疗肾间质纤维化可能通过炎症反应、细胞凋亡、氧化应激反应等过程发挥作用。分子对接结果显示肾疏宁有效活性成分豆甾醇、丹参酮、异鼠李素与核心靶点之间具有较好的结合活性;核心靶点TNF、RELA与有效成分的结合活性较好。[结论]肾疏宁可能通过多种途径防治肾间质纤维化。

关键词：肾疏宁肾间质纤维化网络药理学分子对接信号通路

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大型飞机平尾翼尖涡对后体涡系影响的实验研究

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实验流体力学 2018年第4期32卷 53-60页

作者：王笑秦苏洋向阳王福新刘洪上海交通大学航空航天学院上海200240

大型飞机在飞行过程中机身后体会产生一对反向旋转的脱体涡(后体主涡),该涡与平尾翼尖涡共同构成飞机后体的涡系结构。在风洞中,利用激光粒子测速(PIV)方法,对单独后体和加装不同展长平尾的后体,分别研究涡系结构的动力学特征。结果表明... 详细信息

大型飞机在飞行过程中机身后体会产生一对反向旋转的脱体涡(后体主涡),该涡与平尾翼尖涡共同构成飞机后体的涡系结构。在风洞中,利用激光粒子测速(PIV)方法,对单独后体和加装不同展长平尾的后体,分别研究涡系结构的动力学特征。结果表明:后体主涡的涡核中心沿流向明显向上移动;加装平尾后,涡系呈现典型的四涡结构,平尾翼尖涡对后体主涡影响显著,加大了后者向上移动的趋势,同时使其沿展向外移,并显著削弱其涡旋强度;平尾展长增加后,后体主涡受到的影响有所减弱。在低速环境下,来流速度对后体涡系结构的无量纲动力学参数影响较小。

关键词：大型飞机后体涡系结构激光粒子测速

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LNG渔船冷能利用装置问题分析及优化研究

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煤气与热力 2024年第3期44卷 I0024-I0027页

作者：秦亚迪秦锋彭延建胡苏阳曾贤文陈思宇中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心北京100028

针对LNG渔船冷能利用装置蓄冷时间过长、LNG-蓄冷剂换热器中蓄冷剂凝固的现象,进行分析研究,发现问题产生的原因:蓄冷剂储罐测温位置不佳、LNG-蓄冷剂换热器换热效果不佳或蓄冷剂凝固点偏高。试验发现,蓄冷剂凝固点满足工艺要求,因此对... 详细信息

针对LNG渔船冷能利用装置蓄冷时间过长、LNG-蓄冷剂换热器中蓄冷剂凝固的现象,进行分析研究,发现问题产生的原因:蓄冷剂储罐测温位置不佳、LNG-蓄冷剂换热器换热效果不佳或蓄冷剂凝固点偏高。试验发现,蓄冷剂凝固点满足工艺要求,因此对蓄冷剂储罐测温位置、LNG-蓄冷剂换热器设备形式进行改进,在原工艺中的螺旋盘管式换热器基础上,并联1台组合式中间介质换热器,2台换热器切换使用。改进措施很好地解决了上述问题。

关键词： LNG渔船冷能利用蓄冷问题分析设计优化

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基于GEO基因芯片结合网络药理学和分子对接技术探究火把花根片治疗IgA肾病的作用机制

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湖南中医药大学学报 2022年第8期42卷 1319-1328页

作者：秦苏杨任秋安王耀光天津中医药大学第一附属医院天津300193 国家中医针灸临床医学研究中心天津300193

目的基于GEO基因芯片及网络药理学和分子对接技术探究火把花根片(HBHGT)治疗IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)的作用机制。方法从DrugBank、OMIM、GeneCards3个疾病数据库结合GEO基因芯片获得IgAN的疾病靶点。从中药系统药理学数据库与分... 详细信息

目的基于GEO基因芯片及网络药理学和分子对接技术探究火把花根片(HBHGT)治疗IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)的作用机制。方法从DrugBank、OMIM、GeneCards3个疾病数据库结合GEO基因芯片获得IgAN的疾病靶点。从中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)、本草组鉴、BATMAN-TCM 3个中药数据库、相关文献以及SwissTargetPrediction数据库获得HBHGT的主要成分和靶点。对HBHGT-IgAN交集利用STRING构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选出关键靶点。进行基因本体(gene ontology,GO)注释和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析后对关键成分及关键靶点进行分子对接验证。结果HBHGT治疗IgAN的核心成分为雷公藤红素、雷公藤甲素等,核心靶点有白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、纤维连接蛋白1(fibronectin1,FN1)、白蛋白(albumin,ALB)等,分子对接显示大部分靶点与成分有着较好的结合活性。HBHGT治疗IgAN通路主要有核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等信号通路。结论火把花根片可通过多靶点、多通路来介导免疫和炎症反应,修复血管损伤,改善肾脏炎症,减少蛋白尿及血尿,延缓IgAN的进展,以达到治疗IgAN的效果。

关键词： GEO基因芯片火把花根片 IgA肾病网络药理学分子对接作用机制

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基于LNG冷能发电的ORC混合工质研究

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低温与超导 2022年第9期50卷 101-106页

作者：胡苏阳秦锋刘同曾贤文陈思宇中海石油气电集团有限责任公司北京100028

对于低温有机朗肯循环(ORC),采用混合工质能有效提高系统性能。初选R170、R1150、R744、R1123、R32五种循环工质,从降低易燃风险、降低成本、提高运行稳定性三个方面对五种工质进行混配研究;结合LNG冷能发电工程项目,研究了冷、热源条件... 详细信息

对于低温有机朗肯循环(ORC),采用混合工质能有效提高系统性能。初选R170、R1150、R744、R1123、R32五种循环工质,从降低易燃风险、降低成本、提高运行稳定性三个方面对五种工质进行混配研究;结合LNG冷能发电工程项目,研究了冷、热源条件,蒸发侧、冷凝侧夹点温度对混合工质的影响。结果表明:混合工质R170/R744(0.8/0.2)具有较优的安全性,R1123/R32(0.6/0.4)具有较优的经济性,R170/R1150(0.6/0.4)具有较优的循环效率;以采用混合工质R170/R744的LNG冷能发电ORC系统为例,建议透平机出口干度设定为0.9,冷凝端夹点温度设定为15℃,蒸发端夹点温度设定为5℃。研究结果可为混合工质的应用提供必要的基础数据。

关键词： ORC 混合工质工质筛选冷能发电

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