不可压缩流问题的新稳定化和新四边形非协调有限元方法研究的任务书.docx

不可压缩流问题的新稳定化和新四边形非协调有限元方法研究的任务书
任务书
一、任务背景和目的
不可压缩流动在工程领域中的应用十分广泛，例如风力发电机、飞机气动布局、海洋与岸边结构、建筑空气力学等。在数值计算中，传统的稳定化技术和非协调有限元方法在处理不可压缩流问题时会面临许多挑战，如稳定性、收敛性等问题。因此，本次研究旨在探究新的稳定化技术和新的非协调有限元方法，以提高不可压缩流问题的数值计算精度和效率。
二、研究内容
1.新稳定化技术的研究
采用流线稳定化、壁面函数和人工压力力法等方法对不可压缩流问题进行稳定化处理，分析不同方法的数值计算效果，探究最优解决方案。
2.新四边形非协调有限元方法的研究
常规的四边形有限元方法处理不可压缩流问题时需要满足许多要求，比如要求网格必须满空间限制、必须保证格点的互相协调等。而新四边形非协调有限元方法可以避免以上问题，从而达到优化数值结果的目的。本研究将深入研究新的四边形非协调有限元方法，并分析其在不可压缩流问题中的优势和缺点。
三、研究方法
1.稳定化技术的研究
1.1利用流线稳定化、壁面函数、人工压力力法等方法分别对不可压缩流问题进行稳定化处理。
1.2分析不同方法的理论基础、数值计算过程和数值计算效果，对比结果，找出最优解决方案。
2.四边形非协调有限元方法的研究
2.1研究新四边形非协调有限元方法的理论基础。
2.2建立不可压缩流问题的数值模型，采用新四边形非协调有限元方法进行数值计算。
2.3分析新方法在数值计算中的优势和缺点，找出能够提高计算精度和效率的最优方法。
四、预期成果
通过本次研究，我们预期可以得到以下成果：
1.发明出在不可压缩流问题中具有较高精度的新稳定化计算方法。
2.提出新的四边形非协调有限元方法，提高数值计算过程中的计算精度和效率。
3.在实验中验证新方法的可行性和有效性，并与传统方法进行对比分析。
4.发表术语论文，为不可压缩流问题的数值计算方法的研究和实际工程应用提供参考。
五、研究进度安排
1.第一季度：对稳定化技术进行文献综述，并对传统方法和新方法进行对比分析。
2.第二季度：建立不可压缩流动的数值模型，并采用新四边形非协调有限元方法进行数值计算和分析。
3.第三季度：对实验结果进行比对分析，验证新方法的可行性和有效性。
4.第四季度：整理成果和完善论文、报告等。
六、预算
本研究预算为30万人民币，主要用于研究所需设备的购买、实验举办所需经费、出版等方面。
七、研究者个人简介
1.刘敏：一名研究生，研究方向为流体力学与水力学，有丰富的数学建模和数值计算经验。
2.王奇：一名研究生，研究方向为计算机仿真，有较强的编程和数值计算能力。
3.张小薇：一名教授，研究领域为流体领域，有多年开展科研和教授工作的经验。
以上为本团队的主要研究人员简介，本研究团队成员态度精益求精，我们保证我们的研究能在规定时间内完成，同时在实验和计算方面也兼顾效率和精度。