脉冲爆震发动机燃油雾化与掺混过程数值研究的任务书.docx

脉冲爆震发动机燃油雾化与掺混过程数值研究的任务书
一、选题背景和意义
随着现代科技的不断发展，人们对能源的需求越来越大，能源消耗也日益增加，这导致了严重的环境污染和资源的枯竭。因此，寻找一种高效、环保的新能源已成为当今世界的热点问题。脉冲爆震发动机由于具有高能量密度、高效率，且可使用多种燃料等优点，被认为是未来发展方向之一的新型发动机。但是，脉冲爆震发动机的燃油雾化和掺混过程的复杂性和不确定性，给其研究和应用带来诸多挑战。
本课题旨在通过数值模拟方法，研究脉冲爆震发动机燃油雾化和掺混过程，深入探究其机理和规律，为脉冲爆震发动机的设计和开发提供理论依据和技术支持，推动其研究和应用的进一步发展。
二、研究内容和方法
(一)研究内容
本课题主要研究脉冲爆震发动机燃油雾化和掺混过程的数值模拟方法和机理分析，包括以下内容:
1.基于CFD方法建立脉冲爆震发动机的数值计算模型，包括发动机内部和喷油系统。
2.研究喷口结构和喷油压力等因素对燃油雾化质量和分布的影响，探究其机理和规律。
3.研究燃油雾化和空气混合过程中的相互作用和流场特性，探究其机理和规律。
4.对比分析不同喷油条件下燃油雾化和混合效果的差异，找出影响发动机性能的关键因素。
5.根据模拟结果，提出优化方案，改进脉冲爆震发动机的燃油雾化和掺混性能。
(二)研究方法
本课题采用数值模拟方法，通过基于CFD的计算模型，研究脉冲爆震发动机燃油雾化和掺混过程的特性和机理。具体方法如下：
1.基于发动机结构和喷油系统参数，建立三维数值模型。
2.采用稳态和非稳态计算方法，分别对喷油前、喷油过程和燃烧过程进行数值模拟。
3.针对喷口结构、喷油压力和燃油性质等因素，设置不同的边界条件，研究其对燃油雾化和掺混效果的影响。
4.通过流场分析、燃烧模拟和其他相关技术手段，分析燃油雾化和掺混过程的机理和规律。
5.对比分析模拟结果，找出影响发动机性能的关键因素。
6.提出优化方案，改进脉冲爆震发动机燃油雾化和掺混性能。
三、研究计划和预期目标
(一)研究计划
1.第一年：建立数值计算模型，分析喷口结构和喷油压力等因素对燃油雾化和掺混效果的影响。
2.第二年：深入研究燃油雾化和空气混合过程中的流动特性和相互作用，探究其机理和规律。
3.第三年：对比分析不同喷油条件下的燃油雾化和混合效果的差异，提出优化方案，改进发动机的燃油雾化和掺混性能。
(二)预期目标
1.建立准确可靠的脉冲爆震发动机燃油雾化和掺混模型，提高燃油利用率和发动机性能。
2.深入探究燃油雾化和掺混过程的机理和规律，为发动机研究提供理论支持。
3.分析不同喷油条件下的燃油雾化和混合效果，提出优化方案，改进发动机的燃油雾化和掺混性能。
4.推动脉冲爆震发动机的研究和应用发展，为实现可持续能源做出贡献。