CESE方法及其在脉冲爆轰发动机流场计算中应用的研究的开题报告

CESE方法及其在脉冲爆轰发动机流场计算中应用的研究的开题报告摘要：脉冲爆轰发动机是一种特殊的发动机，其燃烧室内气体流动过程非常复杂，需要进行精细的数值模拟和计算。目前，常用的数值方法包括有限体积法（FVM）、有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）等。然而，这些方法在处理脉冲爆轰发动机流场时，存在一些问题，如网格依赖性、计算量大等，其计算结果也不稳定。近年来，CESE（Circulation-Explicit/ImplicitSplittingEulerian）方法被广泛应用于计算脉冲爆轰发动机流场。该方法适用于不规则网格和高速流动，具有较高的计算精度和稳定性。本文将研究CESE方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的应用，以提高数值模拟和计算的精度和效率。关键词：脉冲爆轰发动机；CESE方法；数值模拟；计算精度；稳定性一、研究背景与意义脉冲爆轰发动机是一种特殊的发动机，其燃烧室内气体流动过程非常复杂，需要进行精细的数值模拟和计算。而传统的数值方法在处理脉冲爆轰发动机流场时，往往存在一些问题，如网格依赖性、计算量大、计算结果不稳定等。因此，需要寻找一种精度较高、计算效率较高且能够稳定计算脉冲爆轰发动机流场的数值方法。CESE方法（Circulation-Explicit/ImplicitSplittingEulerian）是一种经典的高精度数值方法，适用于不规则网格和高速流动。该方法基于不可压缩流动的欧拉方程，通过将压力和速度拆分处理，利用前后差分格式求解欧拉方程，进而计算流场的状态。CESE方法对于流动的非线性、不稳定和高精度求解具有很好的适应性。因此，该方法被广泛应用于流体力学、航空航天、燃烧学等领域。为了提高脉冲爆轰发动机的设计和性能，需要对其内部气体流动进行精细的计算和分析。本文将研究CESE方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的应用，以提高数值模拟和计算的精度和效率，为脉冲爆轰发动机的研究和应用提供技术支持。二、研究内容与方法1.研究内容本文将以脉冲爆轰发动机为应用背景，研究CESE方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的应用。具体包括以下研究内容：(1)掌握CESE方法的基本原理和数值格式；(2)构建脉冲爆轰发动机的数学模型和计算网格；(3)开发基于CESE方法的脉冲爆轰发动机数值模拟程序；(4)分析CESE方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的精度和稳定性；(5)对比CESE方法和传统数值方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的效果和优势。2.研究方法本文将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，具体包括以下研究方法：(1)基于CESE方法和燃烧理论，建立脉冲爆轰发动机的数学模型；(2)构建脉冲爆轰发动机的计算网格和初始条件；(3)开发基于CESE方法的脉冲爆轰发动机数值模拟程序；(4)对比CESE方法和传统数值方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的精度和稳定性；(5)分析CESE方法在不同计算网格下的数值误差和计算效率。三、预期成果与应用价值1.预期成果(1)掌握CESE方法的基本原理和数值格式；(2)构建脉冲爆轰发动机的数学模型和计算网格；(3)开发基于CESE方法的脉冲爆轰发动机数值模拟程序；(4)分析CESE方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的精度和稳定性；(5)对比CESE方法和传统数值方法在脉冲爆轰发动机流场计算中的效果和优势。2.应用价值(1)为脉