攻讀博士學(xué)位期間擬進(jìn)行的科學(xué)研究設(shè)想

精品文檔 下載后可編輯博士研究生科學(xué)研究設(shè)想研究方向：高溫碳?xì)淙剂侠鋮s系統(tǒng)的不穩(wěn)定性研究申請(qǐng)人：XXX報(bào)考導(dǎo)師：XXX教授2013928日精品文檔下載后可編輯精品文檔下載后可編輯精品文檔下載后可編輯精品文檔下載后可編輯精品文檔下載后可編輯目錄一、前言 11、自我介紹 12、個(gè)人能力 13、缺點(diǎn)局限 1二、數(shù)值研究 21、數(shù)值研究背景 22、數(shù)值研究設(shè)想 3三、實(shí)驗(yàn)研究 41、實(shí)驗(yàn)研究背景 42、實(shí)驗(yàn)研究設(shè)想 4四、總結(jié) 5參考文獻(xiàn) 6一、前言1、自我介紹XX2011進(jìn)動(dòng)力技術(shù)研究所攻讀博士學(xué)位，研究方向?yàn)楦邷靥細(xì)淙剂侠鋮s系統(tǒng)的不穩(wěn)定性研究。2007XXXX專業(yè)學(xué)士學(xué)位，在本科畢業(yè)后因?qū)娇蘸教旆矫娴呐dXXXX2、個(gè)人能力高，現(xiàn)介紹如下。外文文獻(xiàn)翻譯能力、表達(dá)能力、編程能力：研究生期間的“高超音速推進(jìn)系統(tǒng)”課翻譯能力、表達(dá)能力、編程能力都得到了提高。ANSYSWorkbench工程設(shè)計(jì)、裝配體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力：本人在研一期間參與863項(xiàng)ANSYSCAD設(shè)計(jì)和熱匹配計(jì)算。CFD相關(guān)軟件的使用及二次開發(fā)、QT界面程序開發(fā)：本人在研二期間參與中船重CFDQT界面程序開發(fā)。數(shù)據(jù)處理分析、文章撰寫：本人在研二期間參科工集團(tuán)某院項(xiàng)目“噴管二次噴射流議論文兩篇，EI論文一篇。3、缺點(diǎn)局限本科及碩士期間，由于學(xué)習(xí)能力有限，本人還有很多方面的缺點(diǎn)和能力的局限，現(xiàn)介紹如下：外語能力較弱：本人在外語交流能力上較弱，在外文文章寫作方面有待提高，缺少外文文章的撰寫經(jīng)驗(yàn)，未發(fā)表過外文文章。研究經(jīng)驗(yàn)。研團(tuán)隊(duì)模式，缺少科研管理經(jīng)驗(yàn)。二、數(shù)值研究1、數(shù)值研究背景168時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的總溫和靜壓[1]表1馬赫數(shù)6和馬赫數(shù)8發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)總溫和靜壓飛行條件

燃燒室最大壓力位置

燃燒室最大溫度位置巡航馬赫數(shù)68

動(dòng)壓7182071820

Pmax/(Pa)301650196310

Ttotal/(K)25003050

Plocal/(Pa)6703252668

Ttotal/(K)27003100碳?xì)淙剂鲜轻槍?duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的熱管理問題所提出來的。作為一種可燃冷卻劑，碳?xì)淙剂嫌捎诨瘜W(xué)反應(yīng)能夠提供更高的熱沉，且具有來源廣泛、使用安全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是系統(tǒng)利用再生冷卻熱防護(hù)較為理想的燃料，其傳熱及裂解特性是研究的主要重點(diǎn)。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面：目前國外建立了結(jié)合試驗(yàn)研究的若干熱分M.H.Naraghi[2][3]，建立的計(jì)算程序NASP的飛行器綜合VITMAC[4]MBDANANCY程序[5]以及ONERAMOSAR程序[6][8]，蔣勁等人開發(fā)了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工具[9]。高超聲速飛行器的碳?xì)淙剂狭呀庑再|(zhì)的數(shù)值研究方面：美國編制一維數(shù)學(xué)模型模擬碳?xì)淙剂系膫鳠醾髻|(zhì)性能，計(jì)算燃油的熱沉[10]；美國也利用了多維模型模擬熱流密度和流量對(duì)碳?xì)淙剂洗呋摎涞男阅苡绊?，并利用?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。法國為了評(píng)估燃油的熱沉，[11]湍流模型，通過傳熱邊界條件，并利用碳?xì)淙剂狭呀獾膶?shí)驗(yàn)結(jié)果，指導(dǎo)數(shù)值模擬計(jì)算；俄國通過編制三維流動(dòng)模型模擬燃油裂解性質(zhì)，估算真實(shí)條件下燃油的熱沉[12]。國內(nèi)對(duì)應(yīng)用于高超超臨界條件下碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)換熱特性方面：BradHitch等人對(duì)超臨界條件下碳?xì)淙剂系膿Q熱特性研究表明在浮力效果對(duì)換熱特性有一定的影響[14]JustinM.Locke10％[15]。國內(nèi)方面，中國科學(xué)研究院范學(xué)軍、俞剛等對(duì)跨臨界區(qū)煤油的傳熱流動(dòng)特性進(jìn)行了研究，但是統(tǒng)一的換熱特征表達(dá)式由于跨臨界煤油換熱流動(dòng)的復(fù)雜性未給出[16]；清華大[17]；哈爾濱工業(yè)大學(xué)鮑文等人就超臨界碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)換熱展開了仿真研究，建立了適用于溫度、壓力大范圍變化的超臨界碳?xì)淙剂蠐Q熱特性研究的一維模型[18]。2、數(shù)值研究設(shè)想針對(duì)目前的數(shù)值研究背景，總結(jié)如下：經(jīng)開發(fā)綜合熱管理分析程序；國內(nèi)目前處在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型及專項(xiàng)軟件開發(fā)階段?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)模型方面的工作較多；國內(nèi)目前在碳?xì)淙剂狭呀庑再|(zhì)的數(shù)值研究目前還在起步階段，國內(nèi)目前的裂解模型誤差較大。超臨界條件下碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)換熱特性方面，國外研究起步較早，法國已建立仿真平范圍變化的一維模型。本人根據(jù)目前研究背景及個(gè)人能力，做出博士期間如下有關(guān)數(shù)值研究方向的研究設(shè)想：EI論文。深入所內(nèi)目前碳?xì)淙剂狭呀庑再|(zhì)的研究，在改進(jìn)模型的基礎(chǔ)上，嘗試將其研究成果EISCI1項(xiàng)專利。膨脹系統(tǒng)的氣動(dòng)數(shù)值研究，并將其與熱防護(hù)傳熱問題相結(jié)合。三、實(shí)驗(yàn)研究1、實(shí)驗(yàn)研究背景目前超然沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)冷卻方面較為關(guān)注的實(shí)驗(yàn)主要有如下兩個(gè)方面。主動(dòng)冷卻流道設(shè)計(jì)：其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向目前國外建立了結(jié)合試驗(yàn)研究的若干熱分析計(jì)C/CC/SiC兩種PTAH-SOCAR計(jì)劃。碳?xì)淙剂显诔R界狀態(tài)下的熱物性：一是產(chǎn)物的成分分析，裂解的氣態(tài)產(chǎn)物成分可[22][23]3個(gè)主要原因[24]，另外，燃料流體中存在的游離碳也會(huì)沉積在金屬表面上產(chǎn)生碳沉積。減少結(jié)焦的方法還在繼續(xù)研究[25]。2、實(shí)驗(yàn)研究設(shè)想針對(duì)目前的實(shí)驗(yàn)研究背景，總結(jié)如下：全局熱管理角度出發(fā)的流道研究較少。目前國內(nèi)在碳?xì)淙剂显诔R界狀態(tài)下的熱物性局限于：一是測試技術(shù)的不匹配，裂本人根據(jù)目前研究背景及個(gè)人能力，做出博士期間如下有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究方向的研究設(shè)想：EI論文SCI論文。EISCI論文。膨脹系統(tǒng)的氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究，并將其與熱防護(hù)傳熱問題相結(jié)合。四、總結(jié)本人通過簡要分析目前的高溫碳?xì)淙剂侠鋮s系統(tǒng)的研究背景，并考慮到個(gè)人的能力與局所的深入了解，其科研設(shè)想必定存在諸多缺陷和實(shí)現(xiàn)較為困難的方面。參考文獻(xiàn)ReviewandEvaluationoftheAirForceHypersonicTechnologyProgram.1998(6).M.H.Naraghi.Acomputercodeforthreedimensionalrocketthermalevaluation,usermanualforRTE2002version1[R].TaraTechnologies,LLC,2002.M.H.Naraghi.DualRegenerativeCoolingCircuitsforLiquidRocketEngines[R].AIAA2006-4939.RichardM,TraciJohnL,FarrJr.andLaganelliTony.AthermalmanagementsystemmodelfortheNASAGTXRBCCconcept[R].NASA/CR220022211587.MarcBouchez,EmmanuelDufour.Semi-empiricalandCFDanalysisofactivelycooleddual-moderamjets[R].AIAA2006-8073.Bouquet.C,Hauber.B,Thebault.J.ValidationofaLeak-freeC/SiCHeatExchangerTechnology[R].AIAA2003-6918..[J].,2001,22(4):290-294.,.[J].,2004,19(4):550-556.蔣勁,.[J],,2006,1-7.HuangH,SobelK.R.,SpadacciniJ.EndothermicHeat-SinkofJetFuelsforScramjetCooling[J].AIAA-2002-3871:1~7HeinrichB,LucBouhaliA,SerF,etal.Endothermicliquidfuels:somechemicalconsiderationsonthecoolingprocess[J].AIAA-2001-1785:1~12ShikhmanYuM,Vinogradov.A.,Yanovski.A.,etal.Thedemonstratoroftechnologies-Dualmodescramjetonhydrocarbonendothermicfuel[J].AIAA-2001-1787:1~11鮑文,,.[J].,2011,10(10):1766-1771.BradHitch,MichaelKarpukf.ExperimentInvestigationofHeatTransferandFlowInstabilitiesinSupercriticalFuels.AIAA-1997-3043:1~11JustinM.Locke,D.BrianLandrum.UncertaintyAnalysisofHeatTransfertoSupercriticalHydrogeninCoolingChannels[J].AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics.2005,4303:1~14FengquanZhong,XuejunFan,GongYu,etal.HeatTransferofAviationKeroseneatSupercriticalConditions[J].AIAA.2009,23(3):543-550,,.[J]..2006,27(2):488~491鮑文,.[J]..2012,1(1):107~140Toshihito.Saito,ShuichiUeda,TsutomuYamamura,andYuzuruSato.Experimentalstudyonetchingmethodforfabricatingcoolingpassagesincombined-cycle-enginewall.AIAA2007-2255.ToshihitoSaito,FumieiOno,OsamuHayasaka,Shu-ichiUeda,Jun-ichirouTomike,YoshioWakamatsu.HeatingEvaluationTestofaDuct-shapedCoolingStructureSimulatingScramjetCombustors.AIAA2004-2174.MasaoTAKEGOSHI,FumieiONO,ShuichiUEDA,ToshihitoSAITO,andOsamuHAYASAKA.EvaluationbyRocketCombustorofC/CCompositeCooledStructureUsingMet