前后风力机尾流干扰实验分析及混合尾流模型验证

为研究两台水平轴风力机在不同排布下尾流的相互影响,开展两台风力机串联和错列工况下的尾流速度风洞测量实验。实验结果表明:对相同来流情况,风力机不同排布下混合尾流的尾流膨胀速率相同;串联风力机的轴向间距小于6倍风轮直径时,其混合尾流比单台风力机尾流恢复快。另外,对已有尾流模型的叠加方法(速度亏损平方和法)进行了验证。结果显示基于Park-polynomial模型和Park-Gauss模型得到的叠加尾流在距下游风力机3.5倍风轮直径的截面与测量值吻合良好。之后的截面高估了尾流的速度亏损。该研究为发展更准确的尾迹模型提供了风洞测量数据,对风电场内风力机排布优化有一定的工程意义。

风力机尾流影响沙尘输运的实验研究

通过在风洞中构建符合强沙尘暴特征的风沙流场,开展不同叶尖速比下风力机尾流对沙尘输运特性影响的实验研究。结果表明:风轮旋转对沙尘输运具有明显阻挡作用,叶尖涡和中心涡造成沙尘的局部聚集现象,且上叶尖涡发生区域的聚集效应更加显著。尾流不同位置处的横向剖面沙尘聚集呈圆弧带分布,风力机后5D时沙尘在横向截面分布趋于均匀。另外,叶尖速比越大,上叶尖涡聚集效应越强,且与中心涡沙尘聚集分界越明显;低叶尖速比时,下叶尖涡对沙尘的聚集效应不明显,高叶尖速比时,下叶尖涡对沙尘的聚集效应更加明显;叶尖速比越大,风力机的阻沙效果越好。

风力机运行对稀相颗粒输运特性的影响

风力机的运行环境复杂多样,海上盐雾、雨滴、沙尘等(体积分数小于10;)的稀相颗粒流场是当前海、陆风力机经常面临的工作环境,然而风力机运行对稀相颗粒输运特性的影响尚不明晰。该研究采用风洞试验的方法,研究风力机对稀相颗粒输运特性的影响规律。该试验中,风为载流体,沙粒作为惯性颗粒,分别测量了0~100、>100~200、>200~300μm粒径沙尘在距离风轮平面后1d、2d、3d、5d、8d(d代表风轮直径)处的输沙通量分布。研究发现,三组粒径条件下在1d断面位置处风力机的输沙通量随高度增加出现3次先增大后减小的变化,风力机运行改变了沙尘的输运特性,叶尖高度处出现沙尘聚集现象,叶根高度处的输沙通量则被削弱;通过对比三组粒径条件下风力机的阻沙量发现,叶尖位置>100~200μm粒径下风力机的阻沙量最多,0~100μm粒径下风力机的阻沙量次之,>200~300μm粒径下风力机的阻沙量最少,体现了叶尖涡对不同粒径沙尘颗粒的选择性聚集;对比不同断面位置风力机的输沙通量发现,随着输运距离的增加,风力机尾流逐渐恢复,输沙通量也逐渐减小;总体来看,风力机的存在阻碍了沙尘的输运,且对>100~200μm粒径的颗粒阻碍作用最大。该试验结果揭示风力机对风沙输运特性的影响特征并对海上盐雾颗粒输运研究具有借鉴意义。

不同细胞唾液酸受体类型及唾液酸转移酶与流感病毒敏感性的研究

为研究人/禽流感病毒对细胞的敏感性差异,本研究选取9种常用细胞,分别以105 TCID50的人源甲型流感病毒(IAV)CA04株与禽流感病毒(AIV)Y280株感染不同细胞,检测不同细胞中流感病毒的增殖水平;利用免疫荧光试验检测细胞表面唾液酸(SA)受体类型及其与流感病毒的结合能力;采用流式细胞术定量检测每种细胞表面的SA类型及含量;通过RT-PCR方法检测唾液酸转移酶(ST)(ST3GAL4、ST6GAL1)基因mRNA的转录水平。结果显示,感染CA04株后,MDCK、16HBE、DF-1和A549检测到了病毒滴度,但病毒低度较低为:3.2×10^2 TCID50/0.1 mL^0.95×10^1 TCID50/0.1mL。感染Y280株后,病毒滴度从高到低依次为MDCK、DF-1、Vero、293T、CHO-k1、Hep-2、A549、16HBE和BHK,病毒滴度为6.3×103 TCID50/0.1 mL^9.9×10^1 TCID50/0.1mL;免疫荧光试验结果显示,MDCK、16HBE、DF-1和A549细胞表面存在大量SAα(2-6)Gal结构的糖链,BHK细胞表面该糖链最少,MDCK、DF-1和16HBE细胞表面比其它细胞含有更多的SAα(2-3)Gal结构的糖链,因此MDCK、DF-1和A549细胞对人源流感病毒CA04株的结合能力最强,MDCK、DF-1则对AIV Y280株结合能力较强;流式细胞术定量分析结果显示,9种细胞中MDCK和DF-1细胞表面SAα(2-6)Gal糖链结构含量最高,其结合人流感病毒CA04株的能力较强;而不同细胞表面SAα(2-3)Gal糖链结构含量差异不大,其结合AIV Y280株的能力无显著差异;RT-PCR检测结果显示,MDCK、DF-1细胞的ST相关基因(ST3GAL4、ST6GAL1)mRNA转录水平高于其它细胞,BHK细胞的ST3GAL4、ST6GAL1 mRNA转录水平则最低。因此,MDCK、DF-1细胞与流感病毒的结合能力较强,而BHK细胞与流感病毒的结合能力较低。上述结果表明,SA含量、ST转录水平较高的细胞,其结合流感病毒量也较多,对流感病毒的敏感性也高;反之,则对流感病毒敏感性较低。以上结果表明,细胞表面SA含量、ST基因转录水平与结合的流感病毒量均呈正相关。本研究为进一步探究SA及ST在流感病毒感染中的作用机制奠定了基础,同时为研究人/禽流感病毒中宿主细胞选择提供了参考依据。