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可压缩多介质及多组分反应流的无网格方法研究的任务书
任务书：可压缩多介质及多组分反应流的无网格方法研究
一、研究背景
随着工业技术的发展和能源需求的日益增加，对于流体动力学领域中多介质及多组分反应流的研究需求不断增加。而无网格方法作为数值计算的一种新方式，其具有简单高效、计算量小、精度高等优点，在多介质及多组分反应流领域的研究中显得更加重要。
二、研究目的
本研究旨在探究可压缩多介质及多组分反应流的无网格方法，研究其定解问题的建立及相应的求解方法。具体研究目标如下：
1.建立可压缩多介质及多组分反应流的无网格数学模型，探究模型属性及建模方法。
2.研究无网格数值方法的求解算法，主要包括显式格式和隐式/半隐式格式等，进行比较和选择。
3.利用已有的流体动力学数值代码，结合自主设计的无网格求解器，实现可压缩多介质及多组分反应流的数值模拟。
4.通过数值模拟研究具有典型的多介质及多组分反应流动特性的典型问题，如多相流体的界面捕捉、燃烧反应的扩散、燃烧反应与流场之间的相互作用等。
5.开展数值计算结果的准确性和可靠性的检验与分析，对研究结果进行合理的解释和说明，进一步验证无网格方法在多介质及多组分反应流领域的适用性和优越性。
三、研究内容
1.多介质及多组分反应流的数学模型建立。探究多介质及多组分反应流的数学模型和方程解决方法，建立相关的无网格计算模型。
2.无网格求解器的设计与实现。开发自主的无网格求解器，采用GPU并行加速技术，探究其可行性和有效性。
3.多介质及多组分反应流的数值模拟。对于多介质及多组分反应流的数值模拟，开展大规模数值计算，进行有效的数值实验。
4.数值结果的分析。对于产生的大量数据进行分析和验证，分析其准确性和实用性，并展示出相关的应用推广。
四、研究计划
1.前期调研与准备（3个月）：
进行多介质及多组分反应流的相关文献研究和现有的数值求解方法的了解，开展相关的数学建模和软件撰写规划，制定下一步的研究计划。
2.建模分析与数值求解器开发（12个月）：
在前期的准备工作基础上，进一步规范管理和架设并行计算资源，实现数值求解器的快速开发，并在实验中不断优化求解器性能和准确性。
3.大规模数值模拟（12个月）：
利用上述无网格求解器和计算资源对多介质及多组分反应流的模拟进行大规模数值模拟，并对结果进行详细分析。
4.数据处理与结论（6个月）：
对模拟结果进行统计分析和结果绘制，结合理论分析开展校验和对数据进行揭示与总结。同时，在结果分析的基础上，提出组分反应流动的数值模拟方案及应用推广。
五、预期成果
1.该研究计划将为多介质及多组分反应流领域的相关研究提供具有理论和实际应用价值的研究成果。
2.研究将形成无网格数值方法求解可压缩多介质及多组分反应流的流动问题的完整的数学模型和算法规范，为工业发展和基础研究提供了重要的参考。
3.针对研究成果的实际应用，开发的相关软件将为该领域相关应用工程的制造和设计提供技术保障。