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含运动边界钝体绕流风场的大涡模拟数值算法开题报告
一、选题背景
在大气环流研究中，涡运动是一个非常重要的研究对象。为了更好地理解涡运动的物理本质和特性，需要进行大涡模拟（LES）数值模拟。
边界钝体是大气环流中的常见物体，如建筑物、山峰等，它们会引起大气流体的剪切和变形，产生不同尺度的涡流运动。因此，研究边界钝体绕流问题对于了解大气环流运动的本质有着重要意义。
二、研究目的
本论文旨在研究含运动边界钝体绕流风场的大涡模拟数值算法，具体包括以下三个方面：
1.建立含运动边界钝体绕流数值模型，计算并分析不同风速及运动速度条件下的风场特征；
2.对比分析大涡模拟方法与雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）求解方法在边界钝体绕流研究中的优缺点；
3.探讨含运动边界钝体绕流风场对于大气环流运动的影响和应用价值。
三、研究内容
1.建立含运动边界钝体绕流数值模型
本论文将采用大涡模拟方法，通过求解Navier-Stokes方程来描绘空气运动状态，同时结合边界条件，建立边界钝体绕流数值模型。
2.计算并分析风场特征
采用所建立的模型对不同风速及运动速度条件下的含运动边界钝体绕流风场进行计算，并分析流场特征，如压力、速度分布以及涡结构等。
3.对比分析大涡模拟方法与雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）求解方法的优缺点
对比分析大涡模拟与RANS等Navier-Stokes式求解方法在边界钝体绕流研究中的优缺点，从而确定适合边界钝体绕流问题的解法。
4.探讨含运动边界钝体绕流风场的影响和应用价值
探讨含运动边界钝体绕流风场的特性及物理本质，分析其在大气环流运动中的影响和应用价值，如空气污染物扩散、风力发电等领域。
四、研究方法
本论文主要采用数值模拟方法进行研究，具体包括以下两个方面：
1.大涡模拟
采用大涡模拟（LES）求解Navier-Stokes方程组，通过分离涡流和小尺度流动，模拟相对较大的重要特征。
2.数值计算
采用计算流体力学（CFD）方法，利用数值计算程序进行计算，结合MATLAB等计算软件进行数据处理和分析。
五、预期结果
1.建立含运动边界钝体绕流数值模型，得出边界钝体绕流风场特征。
2.对比分析大涡模拟方法与RANS求解方法在边界钝体绕流研究中的优缺点。
3.探讨含运动边界钝体绕流风场对于大气环流运动的影响和应用价值。
六、论文进度安排
第一周：阅读相关文献，深入了解研究课题。
第二周：建立含运动边界钝体绕流数值模型。
第三周：进行数值计算，并对结果进行分析和比较。
第四周：撰写论文并完成初稿。
第五周：修改和完善论文，准备答辩。