1. 研究目的与意义
通过设计可以把材料力学、流体力学、机械设计、机械制造技术基础等专业课程中获得的理论知识在实际中综合地运用,培养自己独立的设计能力,树立正确的设计思想,熟练应用有关参考资料和设计软件,熟悉有关有限元分析方法,掌握产品结构优化设计的一种方法,完成一个工程技术人员所具备的基本技能,为以后的工作打下良好的基础。
2. 国内外研究现状分析
计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,简称CFD)是当代迅速发展的一门学科,是利用高速计算机求解流体流动的偏微分方程组,目前在航空航天、造船、气象、海洋、水利、液压和石油化工等工程领域都有广泛的应用。作为流体力学和发动机设计的新手段,CFD是一种模拟流体流动的方法,大大缩短了设计的时间,节省了设计费用。它相对于理论方法来说,具有假设限制少、应用范围广的特点,其方法也容易应用。相对于实验来说,计算流体力学很少有马赫数和物体尺寸的限制,并且具有较高的经济价值。数值仿真优于实验的地方还在于:计算机仿真的诊断探测并不干扰流动且不使所研究的现象变得不可捉摸。CFD已经代替了许多环境发动机的试验项目,而试验的目的也逐渐从验证设计参数的合理性,改变为对CFD数值模拟的正确性及最终设计的校核。CFD不仅可以为固体环境发动机提供快速而经济的设计依据,并且可以观测到一些试验中无法观测到的物理现象,还可以为新型发动机的设计提供理论依据。 在最近10多年中,随着计算技术的发展,在流体机械领域,计算流体动力学已成为分析透平机、压缩机内部流场的一个重要工具。
3. 研究的基本内容与计划
第1周:熟悉任务,收集资料,安装fluent软件。
第2-3周:继续进行必要的设计准备包括复习并掌握有关cfd设计的各种知识;掌握fluent的基本技能,填写开题报告。
第4-6周:使用gambit创建立体几何,确定设计计算方案。
4. 研究创新点
采用CFD的方法、使用Fluent软件、在一个标准的扁平扇形喷嘴中进行内部流动数值模拟
