基于格子Boltzmann方法的流动控制机理数值研究的任务书.docx

基于格子Boltzmann方法的流动控制机理数值研究的任务书
任务书
一、任务背景
流动控制作为流体力学研究的一个重要分支，探究了人为地调节、优化流场结构的方法和策略，可应用于飞行器、汽车、船舶、建筑等领域中，有着广泛的应用和研究价值。基于格子Boltzmann方法（LBM）是一种重要的计算流体力学方法，近年来被广泛应用于流动控制领域。它通过离散化和模拟微观粒子运动来模拟流体的宏观流动，并且具有高并行度、易于扩展的优点。因此，LBM被认为是一种应用于流体流动控制领域的有前途的计算方法之一。
二、任务内容
1.熟悉格子Boltzmann方法和流动控制基本理论，了解LBM在流动控制中的应用和研究进展。
2.数值模拟LBM的基本步骤及数学模型，对比分析LBM与传统有限差分、有限体积法和有限元方法的区别和优势。
3.研究LBM流动控制的机理，探究LBM方法优化流场结构的原理和特点，分析优化后的流场与优化前的流场的比较，并探讨LBM的应用前景和发展方向。
4.根据所学内容，进行数值模拟实验，掌握LBM的应用方法和技巧，熟悉流动控制领域的实际应用和研究现状。
三、任务要求
1.详细熟悉所涉及的基础理论知识，通过阅读文献资料和实验掌握LBM方法的基本应用方法，熟练掌握数值模拟实验的技巧和流动控制的机理原理。
2.在此基础上，完成论文撰写任务，论文的长度不少于3000字，要求文献综述全面详实，实验方法和结果清晰明确，分析和讨论具有合理性，结论准确有力。
四、任务计划
1.第一周：阅读文献资料，了解基础理论知识，学习LBM数值模拟实验方法。确定使用的数值模拟软件。
2.第二周：研究LBM流动控制机理，分析LBM方法优化流场结构的原理和特点。撰写文献综述，确定论文题目和内容。
3.第三周：编写LBM数值模拟软件程序，并进行初步模拟，确定实验方法和流动控制参数。
4.第四周：完成数值模拟实验，分析和比较不同参数的流动控制效果，并总结实验结果。
5.第五周：完成论文的撰写和修改，审查格式和实验数据记录的准确性，确保论文质量。
五、参考文献
1.陈建德.流动控制的数值模拟及其应用研究[J].四川大学学报：工程科学版,2014,46(3):75-85.
2.胡博,杨锋,谢志勇,等.基于LBM的流动控制研究进展[J].液晶与显示,2017,32(4):487-494.
3.QianYH,d'HumièresD,LallemandP.LatticeBGKmodelsforNavier-Stokesequation[J].EPL(EurophysicsLetters),1992,17(6):479.
4.杨中生,王江华,葛新凯,等.基于LBM计算方法的飞行器流动场数值模拟研究[J].航空科学技术,2014,25(5):10-16.
6.GuoZ,ZhengC,ShiB.DiscretelatticeeffectsontheforcingterminthelatticeBoltzmannmethod[J].PhysicaA:StatisticalMechanicsanditsApplications,2002,313(1-2):194-201.