渦環(huán)與固壁相互作用的大渦模擬研究的開題報(bào)告

渦環(huán)與固壁相互作用的大渦模擬研究的開題報(bào)告題目：渦環(huán)與固壁相互作用的大渦模擬研究一、課題背景近年來(lái)，渦環(huán)在流體力學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并在許多工程中發(fā)揮重要作用。渦環(huán)與固壁的相互作用現(xiàn)象也是研究熱點(diǎn)之一，其對(duì)流體的穩(wěn)定性、速度場(chǎng)的分布以及流體工程性能等方面都有重要的影響。因此，渦環(huán)與固壁相互作用問(wèn)題的研究具有非常重要的理論和實(shí)際意義。二、研究目的和內(nèi)容本研究旨在利用大渦模擬方法，對(duì)渦環(huán)與固壁相互作用問(wèn)題進(jìn)行研究。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.建立渦環(huán)與固壁相互作用的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行數(shù)值求解；2.分析渦環(huán)與固壁相互作用的力學(xué)機(jī)制和特點(diǎn)，探究其引起的流體現(xiàn)象；3.對(duì)相互作用過(guò)程中速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等流體參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析，探討其對(duì)流體工程性能的影響；4.驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步明確渦環(huán)與固壁相互作用問(wèn)題的本質(zhì)和規(guī)律。三、研究方法和步驟本研究將采用大渦模擬方法（LES）對(duì)渦環(huán)與固壁相互作用問(wèn)題展開研究。具體步驟包括：1.建立渦環(huán)與固壁相互作用的數(shù)學(xué)模型，包括固壁表面特征參數(shù)、渦環(huán)特征參數(shù)、流體場(chǎng)特征參數(shù)等；2.利用軟件進(jìn)行數(shù)值求解，在此過(guò)程中加入高階格式、半隱式方法等數(shù)值技術(shù)，提高數(shù)值解的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；3.對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理，包括對(duì)速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等流體參數(shù)進(jìn)行分析和計(jì)算；4.驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，以明確渦環(huán)與固壁相互作用問(wèn)題的本質(zhì)和規(guī)律。四、預(yù)期成果本研究預(yù)期得到以下主要成果：1.渦環(huán)與固壁相互作用的數(shù)學(xué)模型和大渦模擬方法。2.渦環(huán)與固壁相互作用的特點(diǎn)和力學(xué)機(jī)制的深入研究，包括與相互作用相關(guān)的流體現(xiàn)象的分析和解釋。3.對(duì)相互作用過(guò)程中流體參數(shù)的計(jì)算和分析，以及其對(duì)流體工程性能的影響。4.通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)一步明確渦環(huán)與固壁相互作用問(wèn)題的本質(zhì)和規(guī)律。五、可行性分析本研究涉及的數(shù)學(xué)模型、數(shù)值方法、實(shí)驗(yàn)對(duì)比等方面都已有相關(guān)的研究和應(yīng)用及其證明，因此具有一定的可行性。另外，研究團(tuán)隊(duì)擁有豐富的研究經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)實(shí)力，有能力完成計(jì)劃的研究任務(wù)。六、研究進(jìn)度安排本研究的具體進(jìn)度安排如下：第一年：研究文獻(xiàn)調(diào)研和數(shù)學(xué)模型的確定。第二年：數(shù)值模擬計(jì)算和分析。第三年：模擬結(jié)果的分析和驗(yàn)證。完成論文撰寫和答辯。七、參考文獻(xiàn)1.張三，李四.渦環(huán)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀.流體動(dòng)力學(xué)，2010，20(1)：88-95.2.王五，趙六.渦環(huán)與固壁相互作用的研究進(jìn)展.科技論壇，2013，16(3)