CESE方法及其在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中應(yīng)用的研究的開題報告

CESE方法及其在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中應(yīng)用的研究的開題報告摘要：脈沖爆轟發(fā)動機是一種特殊的發(fā)動機，其燃燒室內(nèi)氣體流動過程非常復(fù)雜，需要進(jìn)行精細(xì)的數(shù)值模擬和計算。目前，常用的數(shù)值方法包括有限體積法（FVM）、有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）等。然而，這些方法在處理脈沖爆轟發(fā)動機流場時，存在一些問題，如網(wǎng)格依賴性、計算量大等，其計算結(jié)果也不穩(wěn)定。近年來，CESE（Circulation-Explicit/ImplicitSplittingEulerian）方法被廣泛應(yīng)用于計算脈沖爆轟發(fā)動機流場。該方法適用于不規(guī)則網(wǎng)格和高速流動，具有較高的計算精度和穩(wěn)定性。本文將研究CESE方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的應(yīng)用，以提高數(shù)值模擬和計算的精度和效率。關(guān)鍵詞：脈沖爆轟發(fā)動機；CESE方法；數(shù)值模擬；計算精度；穩(wěn)定性一、研究背景與意義脈沖爆轟發(fā)動機是一種特殊的發(fā)動機，其燃燒室內(nèi)氣體流動過程非常復(fù)雜，需要進(jìn)行精細(xì)的數(shù)值模擬和計算。而傳統(tǒng)的數(shù)值方法在處理脈沖爆轟發(fā)動機流場時，往往存在一些問題，如網(wǎng)格依賴性、計算量大、計算結(jié)果不穩(wěn)定等。因此，需要尋找一種精度較高、計算效率較高且能夠穩(wěn)定計算脈沖爆轟發(fā)動機流場的數(shù)值方法。CESE方法（Circulation-Explicit/ImplicitSplittingEulerian）是一種經(jīng)典的高精度數(shù)值方法，適用于不規(guī)則網(wǎng)格和高速流動。該方法基于不可壓縮流動的歐拉方程，通過將壓力和速度拆分處理，利用前后差分格式求解歐拉方程，進(jìn)而計算流場的狀態(tài)。CESE方法對于流動的非線性、不穩(wěn)定和高精度求解具有很好的適應(yīng)性。因此，該方法被廣泛應(yīng)用于流體力學(xué)、航空航天、燃燒學(xué)等領(lǐng)域。為了提高脈沖爆轟發(fā)動機的設(shè)計和性能，需要對其內(nèi)部氣體流動進(jìn)行精細(xì)的計算和分析。本文將研究CESE方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的應(yīng)用，以提高數(shù)值模擬和計算的精度和效率，為脈沖爆轟發(fā)動機的研究和應(yīng)用提供技術(shù)支持。二、研究內(nèi)容與方法1.研究內(nèi)容本文將以脈沖爆轟發(fā)動機為應(yīng)用背景，研究CESE方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的應(yīng)用。具體包括以下研究內(nèi)容：(1)掌握CESE方法的基本原理和數(shù)值格式；(2)構(gòu)建脈沖爆轟發(fā)動機的數(shù)學(xué)模型和計算網(wǎng)格；(3)開發(fā)基于CESE方法的脈沖爆轟發(fā)動機數(shù)值模擬程序；(4)分析CESE方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的精度和穩(wěn)定性；(5)對比CESE方法和傳統(tǒng)數(shù)值方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的效果和優(yōu)勢。2.研究方法本文將采用數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法，具體包括以下研究方法：(1)基于CESE方法和燃燒理論，建立脈沖爆轟發(fā)動機的數(shù)學(xué)模型；(2)構(gòu)建脈沖爆轟發(fā)動機的計算網(wǎng)格和初始條件；(3)開發(fā)基于CESE方法的脈沖爆轟發(fā)動機數(shù)值模擬程序；(4)對比CESE方法和傳統(tǒng)數(shù)值方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的精度和穩(wěn)定性；(5)分析CESE方法在不同計算網(wǎng)格下的數(shù)值誤差和計算效率。三、預(yù)期成果與應(yīng)用價值1.預(yù)期成果(1)掌握CESE方法的基本原理和數(shù)值格式；(2)構(gòu)建脈沖爆轟發(fā)動機的數(shù)學(xué)模型和計算網(wǎng)格；(3)開發(fā)基于CESE方法的脈沖爆轟發(fā)動機數(shù)值模擬程序；(4)分析CESE方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的精度和穩(wěn)定性；(5)對比CESE方法和傳統(tǒng)數(shù)值方法在脈沖爆轟發(fā)動機流場計算中的效果和優(yōu)勢。2.應(yīng)用價值(1)為脈