激波作用下R22氣泡射流現(xiàn)象研究的開題報(bào)告

激波作用下R22氣泡射流現(xiàn)象研究的開題報(bào)告一、研究背景與意義射流是流體力學(xué)中一種常見的現(xiàn)象，而氣泡射流站在其一大類。氣泡射流具有廣泛的應(yīng)用前景，如廢水處理、工業(yè)生產(chǎn)中的混合與分離、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的微創(chuàng)手術(shù)等。而當(dāng)氣泡射流通過一定速度的流體介質(zhì)時(shí)，由于激波作用，會(huì)產(chǎn)生一種稱之為“激波射流”的現(xiàn)象。激波射流的研究不僅具有學(xué)術(shù)價(jià)值，更重要的是在現(xiàn)代航空航天、國防等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。因此，本文對(duì)于激波作用下R22氣泡射流現(xiàn)象的研究具有重要的意義。二、研究內(nèi)容本文將采用計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamics，簡稱CFD）的數(shù)值模擬方法，研究R22氣泡在不同初速和不同空氣介質(zhì)下的射流現(xiàn)象，并通過模擬得到具體的數(shù)值結(jié)果。由于氣泡射流過程中，射流速度、氣泡數(shù)量、射流管直徑等參數(shù)都會(huì)影響射流的特性，因此本文將以這些參數(shù)作為研究對(duì)象，探究它們對(duì)于激波射流的影響。本文將以不同參數(shù)條件下的數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，通過對(duì)模擬結(jié)果的分析與比較，尋找出最佳的參數(shù)組合，使得射流的特性能達(dá)到最優(yōu)。三、研究方法1.建立模型，包括幾何模型與網(wǎng)格模型本文將基于CFD原理，采用Fluent軟件建立三維的幾何模型和網(wǎng)格模型，模擬氣泡射流的過程。2.設(shè)定物理模型本文將采用二維的RANS（ReynoldsAveragedNavier-Stokesequations）模型，描述氣泡射流過程中的流體運(yùn)動(dòng)。3.確定邊界條件本文將對(duì)氣泡射流的射流管和出口兩個(gè)邊界進(jìn)行設(shè)定，并給出相應(yīng)的邊界條件。4.進(jìn)行數(shù)值模擬根據(jù)前三個(gè)步驟，通過Fluent軟件，進(jìn)行數(shù)值模擬，得到解的數(shù)值結(jié)果。5.分析與比較通過對(duì)模擬結(jié)果的分析與比較，討論不同參數(shù)條件下的射流特性，并得到最優(yōu)的參數(shù)組合。四、預(yù)期成果本文將得到氣泡射流在不同參數(shù)條件下的數(shù)值模擬結(jié)果，并通過分析與比較，得到最佳的參數(shù)組合。同時(shí)，本文還將探究氣泡射流的射流現(xiàn)象，對(duì)于氣泡射流的學(xué)術(shù)研究有著一定的推進(jìn)作用，為工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。五、計(jì)劃進(jìn)度安排1.前期準(zhǔn)備及文獻(xiàn)調(diào)研（約2周）2.建立模型及設(shè)定物理模型與邊界條件（約3周）3.進(jìn)行數(shù)值模擬（約4周）4.模擬結(jié)果分析與總結(jié)（約2周）5.完成論文初稿（約3周）六、參考文獻(xiàn)[1]X.B.Zhang,B.C.Li,X.Y.Guo,etal.StudyonFlowCharacteristicsofGasBubbleJetBasedonImageProcessingandCFDModel.Industrial&EngineeringChemistryResearch,2020,59(45):19833-19845.[2]M.N.Yousaf,O.A.Zaroog,M.F.Pervez,etal.NumericalSimulationofCFDinaCoandaJetNozzleforEffectiveFlowControl.JournalofAdvancedResearchinFluidMechanicsandThermalSciences,2020,68(1):124-134.[3]L.H.Quan,X.G.Zhao,J.L.Guo,etal.Numericalsimulationoftheco-currentswirlingflowinahelicallycoiledtubewithanimpingementch