仿生叶片在离心风机上应用的数值分析

为了探究仿生叶片对离心风机气动性能、流场和声场的影响,将波形前缘、锯齿尾缘和表面凹坑3种仿生结构应用在离心风机叶片上,并对其流动和噪声辐射进行了数值计算。结果表明:表面凹坑结构抑制了叶片吸力面上的分离流,提升了离心风机的全压和效率,但蜗壳壁面附近的压力脉动幅值增大,最终使噪声不降反增0.85dB;锯齿尾缘型风机虽然做功能力下降,但依然保持高效率,叶轮内流动状况改善,压力脉动明显削弱,总声压级平均下降5.04dB;波形前缘型风机气动性能与原型相比略有提升但相差不大,整体降噪3.14dB。

正弦波形前缘叶片气动噪声特性的数值研究

受猫头鹰翅膀前缘锯齿和座头鲸鳍肢前缘凸起的启发,本文在NACA0018翼型的基础上,设计出单波长和双波长叠加前缘仿生结构,通过数值方法研究仿生翼型的噪声辐射特性。结果表明:在0°攻角均匀来流下,仿生翼型翼面上的压力脉动整体上有明显降低,幅值最大减小50 Pa,且主峰频率值发生频移,仿生翼型改变了原始翼型的流场和涡脱落结构;正弦波形前缘叶片声压级随着相对振幅h/C的增大而减小,随着相对波长λ/C的减小而减小;仿生结构可以抑制叶片窄带尖峰噪声,使翼型在整个频率范围内表现出宽频特性;低频下,仿生翼型声压级与原型相差最大,降噪效果最好,翼型声源为典型偶极子源噪声,其声学指向性呈“8”字状,该特征随声辐射的频率增大而消失。综合分析后,叠加波形前缘叶片F声学性能最佳。

2个大豆VOZ转录因子的克隆及非生物胁迫表达分析

为探究大豆维管植物锌指蛋白(VOZ)转录因子的序列特征和非生物胁迫表达模式,采用实时荧光定量PCR对Gm VOZ1-1,Gm VOZ1-2在非生物胁迫下的表达量进行检测,并对其进行克隆及序列分析.Gm VOZ1-1,Gm VOZ1-2对干旱、高盐、低温胁迫均存在响应,且干旱胁迫下表达量升高最明显.Gm VOZ1-1位于大豆6号染色体上,Gm VOZ1-2位于大豆13号染色体上,分别编码含有478,459个氨基酸的蛋白质,它们均含有1个保守的VOZ结构域.Gm VOZ1-1,Gm VOZ1-2均含有1个核定位信号,预测均为细胞核蛋白.Gm VOZ1-1与白羽扇豆La VOZ的亲缘关系最近,GmVOZ1-2与蒺藜苜蓿Mt VOZ的亲缘关系最近.

叶片几何参数对倾斜锯齿尾缘叶片气动及噪声特性的影响研究

本文通过改变叶片相对宽度、相对厚度两个参数,采用数值方法,探究几何参数对倾斜尾缘锯齿叶片的气动及噪声特性的影响。研究结果表明:叶片弯度增大会扩大上下翼面间的压差,并带来显著的增升效果,改善叶片气动性能,而叶片厚度主要是通过影响压力面上的高压区分布来改变叶片气动性的;当来流攻角小于12˚时,增加叶片弯度、减小叶片厚度有利于增升减阻,提高升阻比;大厚度、大弯度叶片表面分离点前移,边界层加厚,层内速度扰动加剧,不稳定流动与叶片壁面相互作用增强,故叶片绕流过程中的辐射噪声相应增大。

孔型及倾斜角对穿孔叶片气动和噪声特性的影响

针对叶片尾缘穿孔对气动及噪声特性的影响,基于NACA65019叶片,在雷诺数Re=2×10^(5)条件下,采用大涡模拟和FW-H方法研究孔型和倾斜角对叶片气动特性、绕流流场和噪声特性的影响规律,并选择降噪效果较好的穿孔模型应用到小型轴流风机上,对穿孔风机进行试验。结果表明:当穿孔倾斜角为30°时,在一定攻角范围内(α≤10°),圆柱型穿孔叶片气动性能最接近原始叶片,并且该穿孔叶片总声压级降低可达9 dB。这是由于穿孔叶片有效抑制了涡量沿叶片表面法向的发展,加速了尾缘涡沿流动方向的能量衰减,且穿孔形成的射流使大尺度的涡破碎形成小尺度的涡,衰减波动力,降低了气动噪声。

大豆GmGolS2-1基因高温胁迫诱导表达及转基因烟草鉴定

肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)是棉籽糖系列寡糖(RFO)生物合成途径中的关键酶,在植物应对非生物胁迫过程中发挥重要作用。实时荧光定量RT-PCR结果显示,高温胁迫可以诱导GmGolS2-1在大豆幼苗中的表达。将GmGolS2-1基因构建到植物表达载体pRI101上并通过叶盘法转化烟草,经卡那霉素抗性筛选,PCR及qRT-PCR检测共获得6株阳性转基因烟草植株(OE1~OE6)。对野生型烟草植株和GmGolS2-1转基因烟草植株进行高温胁迫处理,结果显示野生型烟草的电解质渗透率和丙二醛含量均高于转基因烟草。由此推测GmGolS2-1可以提高转基因烟草的耐热性。

大豆GmGolS基因植物表达载体构建及烟草遗传转化

肌醇半乳糖苷合成酶基因在植物应对非生物胁迫过程中发挥重要作用。本研究将大豆Gm GolS基因构建到植物表达载体p RI101上并转化根癌农杆菌EHA105。通过农杆菌介导叶盘法将Gm GolS转化烟草。经卡那霉素抗性筛选及PCR检测共获得3株阳性转基因烟草植株。实时荧光定量RT-PCR检测结果显示OE1株系中Gm GolS基因的表达量最高。

大豆转录因子GmVOZ1的生物信息学及干旱胁迫表达分析

利用生物信息学的方法对大豆转录因子GmVOZ1进行了分析,同时利用实时荧光定量PCR对GmVOZ1在干旱胁迫下的表达量进行检测。GmVOZ1位于大豆基因组7号染色体上,mRNA编码序列全长1434 bp,编码含有477个氨基酸的蛋白质,分子量53.12 kDa,等电点5.87,其蛋白序列中含有一个VOZ-domain。预测结果显示,GmVOZ1蛋白是亲水性蛋白,无信号肽,定位在细胞核内。蛋白系统发育分析结果显示,GmVOZ1与苜蓿MtVOZ和拟南芥AtVOZ1亲缘关系较近。GmVOZ1启动子序列中含有多个光响应元件、激素响应相关元件和逆境响应相关元件。干旱胁迫处理后,GmVOZ1的表达量升高,最高值约为对照组的15倍。上述结果为GmVOZ1在大豆抗旱领域的研究提供理论依据。

多排凹坑对叶片气动及噪声特性的研究

本文通过改变叶片两种凹坑的排列方式,采用大涡模拟(LES)方法探究相对长度和排列方式对叶片的气动特性的影响,声场上采用LMS Virtual.lab直接边界元法研究了相对长度和排列方式对叶片的噪声特性的影响,并揭示了多排凹坑设计对叶片边界层流动控制及噪声抑制的机理。研究结果表明:排布方式对卵圆形凹坑的影响不大,采用矩形排布的圆形凹坑时叶片尾缘压力脉动明显下降。多排凹坑引起高频段窄带噪声增大,其中圆形凹坑模型的总声压级下降约3 dB。当采用菱形排布时降噪效果更好,此时额外诱导的周期性涡脱落噪声较小。通过进一步研究分析,认为多排凹坑降噪的机理为:吸力面表面凹坑设计对叶片湍流流动具有一定的控制效果,坑面处形成的反向涡流干扰了边界层内相干结构的展向联系,一定程度上可以抑制尾缘处大尺度脱落涡形成,削弱壁面分离流结构,可以有效降低与大尺度相干涡关联的中低频噪声。

小开度下蒸汽阀型线对流动及噪声影响

本文设计了6种不同小开度下阀门喉口型线,研究其对阀门流体域噪声影响的规律。通过Fluent软件稳态的k-ε两方程模型和非稳态FW-H的噪声模型分别探究蒸汽流体的流动特性与噪声特性,研究结果表明:在阀芯不改变的情况下,阀套型线弧线为凹线型时,其噪声水平比凸线型低近3%,但流量降低近12%。在相同方程幅值下,反波浪线比正波浪线降低1至2分贝。凸线型比波浪线声压均值高4分贝左右,凹线型则与波浪线声压值差距较小。