微热光电系统燃烧室的数值模拟和试验研究的任务书.docx

微热光电系统燃烧室的数值模拟和试验研究的任务书
一、选题背景和意义
微热光电系统是一种先进的探测器件，广泛应用于各种领域，如热释电成像、夜视技术、无人机探测、火控制导等。其中，热释电成像是微热光电系统的重要应用之一，其原理是利用微波辐射加热目标物，通过热释电效应测量目标物发射的微弱红外辐射，从而实现对目标物的成像。
燃烧室是微波辐射的核心部件，其设计和优化直接影响微热光电系统的成像质量和灵敏度。为了提高微热光电系统的成像效果和应用性能，需要对热释电成像中的燃烧室进行数值模拟和试验研究，以进一步提高燃烧室的设计和优化能力。
二、研究目标和内容
1.研究目标
本课题旨在通过数值模拟和试验研究，探索微热光电系统燃烧室的热、流、化学特性，建立燃烧室的数学模型，研究燃烧室的优化设计和性能提升。
2.研究内容
（1）燃烧室的理论研究；
（2）燃烧室的数值模拟，包括燃烧室内部流动场、热传递场和化学反应场的计算模拟；
（3）燃烧室的试验研究，包括燃烧室内部温度、压力、流速等参数的测量和数据分析；
（4）燃烧室的优化设计，根据数值模拟和试验结果进行燃烧室结构和材料的改进和优化；
（5）结合微热光电系统的应用特点，探究燃烧室的应用性能和工程应用前景。
三、研究方法和方案
1.研究方法
本课题采用数值模拟和试验相结合的方法，借助计算流体力学（CFD）软件对燃烧室的流动、热、化学反应等进行数值模拟，同时通过实验研究，对不同结构、材料和操作参数下的燃烧室进行测试和分析，得出燃烧室的性能参数。
2.研究方案
（1）理论分析：对微热光电系统中的燃烧室进行分析和理论推导，确定数值模拟和实验研究的参数范围和基本原理。
（2）数值模拟：根据理论分析的结果，采用CFD软件对燃烧室进行数值模拟，得到燃烧室内部的流动、热、化学反应等参数。
（3）试验研究：根据数值模拟的结果，设计燃烧室实验系统，通过实验测量温度、压力、流速等参数，并分析数据，得出燃烧室的性能参数。
（4）优化设计：根据数值模拟和试验研究的结果，对燃烧室的结构和材料进行改进和优化，提高燃烧室的性能和应用效果。
（5）应用前景：探究微热光电系统在燃烧室中的应用前景和工程应用方向，为其商业化和实际应用提供依据。
四、预期成果
本课题旨在通过数值模拟和试验研究，揭示微热光电系统燃烧室的热、流、化学特性，建立燃烧室的理论模型和数学模型，深入探讨燃烧室的应用性能和工程应用前景。预期主要成果如下：
（1）数值模拟和实验研究结果：得出燃烧室的内部流动、热传递、化学反应等参数，为其优化设计提供依据；
（2）优化设计方案：根据数值模拟和试验研究结果，对燃烧室的结构和材料进行改进和优化，提高燃烧室的性能和应用效果；
（3）理论分析和应用前景：通过对微热光电系统燃烧室的研究，为其应用前景和工程应用方向提供指导和依据。