非平衡態(tài)等離子體與氣體流動(dòng)研究及數(shù)值模擬的開題報(bào)告

非平衡態(tài)等離子體與氣體流動(dòng)研究及數(shù)值模擬的開題報(bào)告一、研究背景隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，非平衡態(tài)等離子體(Non-EquilibriumPlasma，簡(jiǎn)稱NEP)在材料加工、環(huán)境凈化、能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。NEP與氣體流動(dòng)之間的相互作用是這些應(yīng)用中的重要問(wèn)題之一。NEP可以通過(guò)同氣體流動(dòng)的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流場(chǎng)的控制，并且NEP本身的產(chǎn)生和傳輸與氣體流動(dòng)密切相關(guān)，因此研究NEP和氣體流動(dòng)之間的關(guān)系對(duì)提高NEP的應(yīng)用性能具有重要意義。二、研究目標(biāo)本文旨在研究NEP和氣體流動(dòng)之間的相互作用規(guī)律，并通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)其進(jìn)行分析和探究。具體目標(biāo)如下：1.利用數(shù)值模擬方法對(duì)NEP和氣體流動(dòng)的相互作用進(jìn)行分析和探究。2.研究NEP對(duì)氣體流動(dòng)的影響以及氣體流動(dòng)對(duì)NEP產(chǎn)生和傳輸?shù)挠绊憽?.探究在NEP控制下氣體流動(dòng)的可行性和優(yōu)化方案。三、研究?jī)?nèi)容和方法1.研究?jī)?nèi)容(1)建立NEP和氣體流動(dòng)的耦合模型(2)對(duì)NEP和氣體流動(dòng)的相互作用進(jìn)行數(shù)值模擬(3)通過(guò)數(shù)值模擬分析NEP對(duì)流場(chǎng)的影響以及氣體流動(dòng)對(duì)NEP產(chǎn)生和傳輸?shù)挠绊?4)探究在NEP控制下氣體流動(dòng)的可行性和優(yōu)化方案2.研究方法(1)建立數(shù)學(xué)物理模型和計(jì)算模型(2)利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)技術(shù)對(duì)NEP和氣體流動(dòng)的相互作用進(jìn)行數(shù)值模擬(3)采用相似理論對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析和處理(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性四、預(yù)期研究成果和意義預(yù)期研究成果：1.建立NEP和氣體流動(dòng)的相互作用模型2.通過(guò)數(shù)值模擬分析NEP對(duì)流場(chǎng)的影響以及氣體流動(dòng)對(duì)NEP產(chǎn)生和傳輸?shù)挠绊?.提出在NEP控制下優(yōu)化氣體流動(dòng)的方案預(yù)期研究意義：1.為NEP在材料加工、環(huán)境凈化、能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論支撐2.探究NEP和氣體流動(dòng)之間的相互作用規(guī)律，為研究其他等離子體與氣體流動(dòng)相互作用提供經(jīng)驗(yàn)和參考3.提出在NEP控制下優(yōu)化氣體流動(dòng)的方案，對(duì)提高氣體流動(dòng)控制技術(shù)具有重要意義五、進(jìn)度安排第一年：建立NEP和氣體流動(dòng)的相互作用模型，并完成數(shù)值模擬第二年：通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果分析NEP對(duì)流場(chǎng)的影響以及氣體流動(dòng)對(duì)NEP產(chǎn)生和傳輸?shù)挠绊懙谌辏禾岢鲈贜EP控制下優(yōu)化氣體流動(dòng)的方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證六、參考文獻(xiàn)[1]M.Laroussi.Nonthermaldecontaminationofbiologicalmediabyatmospheric-pressureplasmas:review,analysisandprospects.IEEETransactionsonPlasmaScience,2002,30(4):1409-1415.[2]YNishimura,KHirasawa,MShiratani,etal.PlasmaControlofHypersonicFlowoverWedge.IEEETransactiononPlasmaScience,2011,39(11):2137-2143.[3]Y.S.Kim.HybridRANS-LESmodellingofverticalvelocityinducedbyaglowdischargeplasmaactuator.Com-puters&Fluids,2013,81:6-14.[4]王志宏，高毅，姜新.等離子體切削加工技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).制造業(yè)自動(dòng)化，20