非平衡态等离子体与气体流动研究及数值模拟的开题报告

非平衡态等离子体与气体流动研究及数值模拟的开题报告一、研究背景随着现代科学技术的不断发展，非平衡态等离子体(Non-EquilibriumPlasma，简称NEP)在材料加工、环境净化、能源转化等领域得到了广泛的应用。NEP与气体流动之间的相互作用是这些应用中的重要问题之一。NEP可以通过同气体流动的相互作用来实现对流场的控制，并且NEP本身的产生和传输与气体流动密切相关，因此研究NEP和气体流动之间的关系对提高NEP的应用性能具有重要意义。二、研究目标本文旨在研究NEP和气体流动之间的相互作用规律，并通过数值模拟的方法对其进行分析和探究。具体目标如下：1.利用数值模拟方法对NEP和气体流动的相互作用进行分析和探究。2.研究NEP对气体流动的影响以及气体流动对NEP产生和传输的影响。3.探究在NEP控制下气体流动的可行性和优化方案。三、研究内容和方法1.研究内容(1)建立NEP和气体流动的耦合模型(2)对NEP和气体流动的相互作用进行数值模拟(3)通过数值模拟分析NEP对流场的影响以及气体流动对NEP产生和传输的影响(4)探究在NEP控制下气体流动的可行性和优化方案2.研究方法(1)建立数学物理模型和计算模型(2)利用计算流体动力学(CFD)技术对NEP和气体流动的相互作用进行数值模拟(3)采用相似理论对数值模拟结果进行分析和处理(4)通过实验验证数值模拟结果的正确性四、预期研究成果和意义预期研究成果：1.建立NEP和气体流动的相互作用模型2.通过数值模拟分析NEP对流场的影响以及气体流动对NEP产生和传输的影响3.提出在NEP控制下优化气体流动的方案预期研究意义：1.为NEP在材料加工、环境净化、能源转化等领域的应用提供理论支撑2.探究NEP和气体流动之间的相互作用规律，为研究其他等离子体与气体流动相互作用提供经验和参考3.提出在NEP控制下优化气体流动的方案，对提高气体流动控制技术具有重要意义五、进度安排第一年：建立NEP和气体流动的相互作用模型，并完成数值模拟第二年：通过数值模拟结果分析NEP对流场的影响以及气体流动对NEP产生和传输的影响第三年：提出在NEP控制下优化气体流动的方案，并进行实验验证六、参考文献[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.等离子体切削加工技术研究现状及发展趋势.制造业自动化，20