基于缩放喷管的超声速气固两相流动特性数值研究的任务书.docx

基于缩放喷管的超声速气固两相流动特性数值研究的任务书
任务书
项目名称：基于缩放喷管的超声速气固两相流动特性数值研究
项目背景：
随着航空航天技术的不断发展，超声速飞行技术已成为航空航天领域中的热点研究方向之一。而超声速飞行过程中，气固两相流动是必须面对的重要问题之一，而现有理论和实验研究还存在很多不足。因此，开展基于缩放喷管的超声速气固两相流动特性数值研究的工作势在必行。
项目意义：
本项目旨在通过缩放喷管的实验和数值模拟研究，在深入理解超声速气固两相流动特点的基础上，为探索超声速飞行技术提供有益的理论指导和技术支持。
研究内容：
1.实验方案设计：设计基于缩放喷管的超声速气固两相流动实验，确定实验参数和条件。
2.实验数据采集和处理：采集实验数据，并进行预处理和分析。
3.数值模拟：通过计算流体力学模拟，研究超声速气固两相流动的细节特征和参数变化，检验实验结果的准确性。
4.数据分析和比对：分析实验和数值模拟的结果，比对并提供可靠的科学结论。
研究方向：
1.基于缩放喷管的超声速气固两相流动实验设计
在设计实验方案时，需要关注喷管尺寸、压力、速度等多方面参数，研究气体和固体颗粒的相互作用过程，掌握喷管不同长径比条件下的气固两相流动规律。同时，为了保证实验数据的准确性，需要采用先进的检测手段，如激光多普勒测速仪、高速示波器等。
2.实验数据采集和处理
在实验过程中，需要根据设计方案采集并记录实验数据，如高速摄影图像、速度、压力、颗粒浓度等，以供后续数值模拟的建模和验证。
3.基于计算流体力学的数值模拟
数值模拟是本项目的重点研究方向之一。需要根据实验数据建立数值模型，运用计算流体力学模拟方法，研究气固两相流动的细节特征和参数变化。这一过程需要对计算方法和数值算法有较好的掌握，并具备一定的编程技能。
4.数据分析和比对
在最后阶段，需要对实验和数值模拟结果进行分析和比较，提供可靠的科学结论，对超声速气固两相流动问题进行深入剖析，为超声速飞行技术的未来发展提供重要理论基础。
主要成果：
1.基于缩放喷管的超声速气固两相流动实验数据和分析结果
2.基于计算流体力学的气固两相流动数值模拟程序
3.气固两相流动特征的定量分析和比对结果
4.研究报告和相关论文
研究时间：
本项目的研究时间为12个月。
研究经费：
本项目的经费预算为50万人民币。
研究团队：
本项目需要一个由5名研究人员组成的团队，其中包括1名项目负责人、2名实验人员和2名数值模拟人员。他们应该具备航空航天领域相关的学科背景和专业技能，并且具有一定的实验和计算经验。
研究目标：
本项目旨在通过缩放喷管的实验和数值模拟研究，深入了解超声速气固两相流动特性和规律，揭示超声速气固两相流动机理，为超声速飞行技术的发展提供有益支持。同时，通过本项目的研究，有望为航空航天领域中的相关技术和应用提供重要的理论基础和技术指导。