轴流风扇叶片气动特性及其流动控制机理数值模拟的任务书.docx

轴流风扇叶片气动特性及其流动控制机理数值模拟的任务书
任务书
题目：轴流风扇叶片气动特性及其流动控制机理数值模拟
一、任务背景与目的
轴流风扇是现代飞机发动机的重要组成部分，其效率、稳定性和噪声控制等方面的性能影响着整个飞机的安全、经济和环保等关键指标。叶片气动特性和流动控制机理是轴流风扇性能定量描述和优化的关键因素，在理论探究和实际设计应用中具有极为重要的价值。本课题旨在通过数值模拟方法，分析轴流风扇叶片气动特性和流动控制机理，为其进一步的优化提供支持。
二、研究内容和研究方法
1.研究内容
（1）轴流风扇气动特性：通过数值模拟方法分析轴流风扇在不同工况下的气动特性，如压力分布、流量、效率等，探讨其变化规律和影响因素。
（2）叶片流动控制机理：通过数值模拟方法研究轴流风扇叶片在流动过程中的流场特性，探讨叶片流动控制机理和机理演化过程，包括流场分离、涡旋结构和流动动力学机制等。
（3）流动控制方法：通过数值模拟方法探讨不同的流动控制方法，如气动阻尼、叶片前缘削弱、叶尖龙骨等，对于提高轴流风扇性能的影响和优化效果。
2.研究方法
（1）数值模拟方法：采用计算流体力学（CFD）数值模拟方法，建立基于Navier-Stokes方程的轴流风扇三维数值模型，研究其气动特性和流动控制机理。
（2）模拟软件：选用精细的AirPAC软件，模拟轴流风扇在不同工况下的流场分布和气动特性，探讨其变化规律和影响因素。
（3）分析与优化方法：基于SimLab软件，综合分析CFD数值模拟结果，总结叶片气动特性和流动控制机理演化规律，探索提高轴流风扇性能的流动控制方法和优化措施。
三、研究进度和工作要求
1.研究时间：2021年3月-2021年10月。
2.研究进度：
第一阶段（3月-5月）：阅读文献，了解轴流风扇叶片气动特性和流动控制机理的研究现状和趋势，制定研究方案。
第二阶段（6月-8月）：建立数值模拟模型，完成轴流风扇在不同工况下的气动特性和流动控制机理数值模拟。
第三阶段（9月-10月）：分析模拟结果，总结叶片气动特性和流动控制机理演化规律，探索提高轴流风扇性能的流动控制方法和优化措施。
3.工作要求
（1）阅读相关文献，掌握轴流风扇叶片气动特性和流动控制机理的基本理论和研究方法。
（2）采用CFD数值模拟方法，建立轴流风扇三维数值模型，完成轴流风扇在不同工况下的流场分布和气动特性数值模拟。
（3）基于模拟结果，分析叶片气动特性和流动控制机理演化规律，探索提高轴流风扇性能的流动控制方法和优化措施。
（4）撰写研究报告，包括研究背景、目的、方法、结果与讨论等内容。
四、经费预算
本课题所需经费预算主要包括以下方面：
（1）试验材料费：5000元。
（2）计算机、软件及相关设备费：8000元。
（3）差旅、会议等费用：2000元。
总经费预算为15000元。