静态叶栅内的流场可视化研究的任务书.docx

静态叶栅内的流场可视化研究的任务书
任务书
一、任务背景
静态叶栅是航空发动机等各种涡轮机械中常见的零部件，其主要作用是将高速气流变为稳定的、高速的等速气流，并将气流方向引导至下一级零部件中。而叶栅内的气流流动状态直接影响了机械的效率和寿命，因此对叶栅内的流场进行研究和优化显得尤为重要。
流场可视化技术是一种将流体的运动状态通过可视化手段进行显示的技术，可以直观地呈现物体受流体流动的影响，是流体力学研究的重要方法之一。流场可视化技术在叶栅内流场研究中得到了广泛应用，可以直观地观察叶栅内的流动状态，帮助分析流动状态、制定优化方案。
二、任务要求
本次任务要求选手运用流场可视化技术，研究静态叶栅内的流场状况，并基于此分析有关因素对流场的影响，最终提出优化方案。
1.采用流场可视化技术，获取静态叶栅内的流场图像。
（1）采用粒子影像流变术（PIV）或激光诱导荧光技术（LIF）等流场可视化技术，获取叶栅内的流场图像，可视化显示流速、流动方向等。
（2）对采集的流场图像进行处理和分析，得出叶栅内流场的平均流速、湍流强度、压力分布等数据。
2.分析叶栅内流场状况
（1）基于实验结果，分析叶栅内的流场状况，包括叶栅进口、出口处的流速、压力、湍流强度分布等。
（2）根据流场状况分析叶栅内的流动特性，包括流动状态、流动特征等。
3.分析有关因素对流场的影响
（1）分析叶栅内有关因素对流场的影响，包括进口涡流、叶片间隙等。
（2）通过与理论计算模型对比，验证实验结果的准确性。
4.提出优化方案
（1）根据分析结果，提出有针对性的优化方案，包括优化叶片形状、优化进口和出口结构等。
（2）对优化方案进行模拟计算和实验验证，验证优化效果。
三、参考文献
[1]彭士贤,熊群,彭文娟,等.PIV流场可视化技术的应用及其在流动控制研究中的进展[J].力学与实践,2006,28(6):25-33.
[2]张昌明,陈士渊.飞行器空气动力学[M].北京:国防工业出版社,2002.
[3]王冠玥,刘军,吴著祥,等.叶栅干扰对涡街流场演化的影响[J].力学学报,2002,34(4):501-509.
[4]李雯菲,马川,杨毅,等.飞行器明散流叶栅的流场特性及优化设计[M].北京:国防工业出版社,2008.
四、任务评分标准
1.流场可视化技术的选择和运用，能够获得叶栅内的流场图像，分析流速、流动方向等，得分15分。
2.对叶栅内流场状况的分析，能够准确地获取叶栅进口、出口处的流速、压力、湍流强度分布等，并分析流动状态、流动特征等，得分25分。
3.对有关因素对流场的影响的分析，能够准确地分析进口涡流、叶片间隙等因素对流场的影响，并验证实验结果的准确性，得分30分。
4.提出优化方案，能够根据分析结果提出有针对性的优化方案，并对优化方案进行模拟计算和实验验证，得分30分。
5.报告质量，包括规范性、文献引用情况、图表清晰度等，得分10分。
以上为任务书的要求和评分标准，希望选手们能够结合实际情况，完成高质量的研究工作。