边界层转捩红外成像测量及热壁面影响研究的开题报告_第1页
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边界层转捩红外成像测量及热壁面影响研究的开题报告一、研究背景飞行器的超声速飞行和高超声速飞行会在其周围产生一个由高速气流形成的边界层，这会导致惯性电容传感器等常用传感器失效。因此，研究边界层转捩现象和热壁面影响成为了超声速和高超声速飞行器设计和研究的重要问题。当前，边界层转捩的研究主要依赖于实验室试验和数值模拟，但由于热壁面效应等因素的影响，实验室试验的结果与实际情况存在差异，无法完全解释流动现象。因此，需要开展开展边界层转捩红外成像测量及热壁面影响的研究。二、研究内容本文将开展以下研究内容：1.研究超声速边界层转捩现象，并结合实验和数值模拟进行研究，了解超声速下边界层稳定性和非稳定性的变化规律。2.基于红外成像技术，对边界层转捩现象进行定量和定性的测量，获得高精度的实验数据。3.制备热壁面试样，并使用红外成像技术测量其影响，以验证实验数据的正确性并分析热壁面影响。4.分析测量数据，建立边界层转捩的理论模型，并与实验结果进行对比验证，探究边界层转捩的机理及其影响因素。三、研究方法与技术路线1.数值模拟：采用CFD方法对试验进行边界层转捩的数值模拟。2.实验：通过超声速风洞进行风洞试验，使用红外成像技术对边界层转捩的影响进行测量。3.数据处理：使用MATLAB等软件对测量到的数据进行处理和分析，并据此建立边界层转捩的理论模型。4.技术路线：风洞试验-数值模拟-红外成像测量-数据处理及分析-建立理论模型。四、研究意义1.提供边界层转捩红外成像测量的技术路线和方法，为边界层转捩研究提供了一种新的手段。2.研究边界层转捩现象及热壁面影响，将有助于了解超声速下边界层稳定性和非稳定性的变化规律，为超声速和高超声速飞行器的设计和研发提供参考。3.为超声速风洞试验等研究领域提供实验技术和数据支持，提升研究水平。五、研究计划和预期结果1.研究计划：（1）第一年：研究超声速边界层转捩现象，并结合实验和数值模拟进行研究。（2）第二年：基于红外成像技术，对边界层转捩现象进行定量和定性的测量，并制备热壁面试样。（3）第三年：分析测量数据，建立边界层转捩的理论模型，并与实验结果进行对比验证。2.预期结果：（1）总结出边界层转捩现象在超声速下的变化规律。（2）开发出基于红外成像技术的边界层转捩的测量方法。（3）获得高精度的边界层转捩的实验数据，并分析热壁面影响。

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