脈動(dòng)流場下渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究的開題報(bào)告

脈動(dòng)流場下渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究的開題報(bào)告一、研究背景脈動(dòng)流場是許多工程實(shí)際問題，如飛行器噪聲、氣動(dòng)力、燃燒等領(lǐng)域所面臨的基礎(chǔ)問題之一。在自然界中，脈動(dòng)流場被廣泛的存在于地球和行星大氣、河流、海洋等場景中。在實(shí)際應(yīng)用中，飛機(jī)、火箭等航空與航天器也常常運(yùn)行于脈動(dòng)流場中。因此，對脈動(dòng)流場的研究具有很高的工程實(shí)用價(jià)值。渦運(yùn)動(dòng)是流體力學(xué)研究中的一個(gè)重要問題。在脈動(dòng)流場中，渦的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也因流場脈動(dòng)波動(dòng)而變化。因此，研究在脈動(dòng)流場下渦的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對于理解渦在脈動(dòng)流場中運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有重要意義。二、研究目的本文旨在通過實(shí)驗(yàn)研究，在脈動(dòng)流場中渦的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。并結(jié)合數(shù)值模擬及理論分析，探討渦的運(yùn)動(dòng)特性和演化規(guī)律。三、研究內(nèi)容和方法3.1研究內(nèi)容1.設(shè)計(jì)脈動(dòng)流場實(shí)驗(yàn)裝置，并對其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析及調(diào)試。2.利用輸運(yùn)激光干涉儀（PIV）對脈動(dòng)流場中的渦動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀測，獲取渦動(dòng)的速度場、密度場及穩(wěn)定性等相關(guān)數(shù)據(jù)。3.參考現(xiàn)有理論模型，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對脈動(dòng)流場下渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析及討論。3.2研究方法1.設(shè)計(jì)制作脈動(dòng)流場實(shí)驗(yàn)裝置。流體介質(zhì)使用水，在泵組的送進(jìn)水系統(tǒng)中通過開合快速閥門的不斷控制來控制脈動(dòng)流場的頻率和振幅。2.利用PIV技術(shù)對脈動(dòng)流場中渦動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，并通過計(jì)算反演出相應(yīng)的流場信息。3.借助已有的理論模型，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，以此來闡述渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律。四、研究意義與預(yù)期結(jié)果本研究旨在揭示脈動(dòng)流場中渦運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，進(jìn)一步深化對渦運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的認(rèn)識。同時(shí)，通過本研究結(jié)果的獲得，為航空、航天等領(lǐng)域提供對應(yīng)的指導(dǎo)理論，促使實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中相關(guān)問題的解決。預(yù)期結(jié)果如下：1.斷面圖中渦運(yùn)動(dòng)狀況可見，渦中塵埃的漂移距離隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)；2.研究脈動(dòng)流場下渦動(dòng)的速度場、密度場及其特性。3.渦動(dòng)穩(wěn)定區(qū)域的特性，同時(shí)對渦動(dòng)的發(fā)展、演化規(guī)律予以分析。五、進(jìn)度安排2022年：1.設(shè)計(jì)脈動(dòng)流場實(shí)驗(yàn)裝置；2.研究PIV實(shí)驗(yàn)方法，并選擇合適的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；3.進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)，并得到部分?jǐn)?shù)據(jù)。2023年：1.調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，擬定更為科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)參數(shù)；2.進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理及分析；3.完成對渦運(yùn)動(dòng)的速度場、密度場及特性數(shù)據(jù)等的測量。2024年：1.論文撰寫以及各方面數(shù)據(jù)的處理與分析；2.提出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與已有理論模型進(jìn)行對比分析，進(jìn)一步探究渦和脈動(dòng)流場的聯(lián)系與依賴關(guān)系。3.完成畢業(yè)論文的撰寫與答辯。六、參考文獻(xiàn)1.周桂林,王衛(wèi)莊.流場中渦的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析.流體力學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(3):282-286.2.楊揚(yáng)，朱明仁，蘇凱，趙旭.脈動(dòng)環(huán)境下流體渦的特性研究.宇航學(xué)報(bào),2015,36(3):307