基于Fluent的小型直流式风洞（0.5m×0.5m）结构设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

风洞作为空气动力学研究的重要工具，在航空航天、交通运输、建筑工程等领域发挥着至关重要的作用。

传统的大型风洞受限于成本高昂、占地面积大等因素，难以满足日益增长的科研和教学需求。

小型直流式风洞以其结构简单、易于操作、成本低廉等优势，近年来得到越来越广泛的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在小型直流式风洞设计和应用方面进行了大量研究，并取得了一系列成果。

1. 国内研究现状

国内学者在小型直流式风洞设计方面做了大量工作，例如，清华大学、北京航空航天大学等高校研发了多款小型直流式风洞，并将其应用于教学和科研。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外关于小型直流式风洞设计、cfd仿真分析等方面的文献资料，了解相关领域的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.方案设计：根据研究目标和文献调研结果，确定小型直流式风洞的设计方案，包括风洞的总体结构、气动轮廓、尺寸参数、材料选择等。

3.fluent仿真分析：利用fluent软件建立风洞的cfd仿真模型，进行网格划分、边界条件设置、求解计算等步骤，模拟风洞内部的流场分布，分析风洞的气动性能，并根据仿真结果对设计方案进行优化改进。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将采用基于压力梯度的逆向设计方法进行风洞气动轮廓设计，以提高风洞气动性能，相较于传统设计方法，该方法可以更加精准地控制风洞内部的流场分布，提高风速均匀性和降低湍流度。

2.将利用fluent软件对风洞进行全面的流体仿真分析，包括稳态和瞬态分析、不同湍流模型的比较等，以优化风洞设计，提高仿真精度，更好地预测风洞性能。

3.将结合3d打印技术进行风洞关键部件的制造，例如蜂窝器、阻尼网等，以提高制造精度和效率，降低制造成本。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.谢克振, 何立明, 周志勇, 等. 基于fluent的边界层吸力装置数值模拟研究[j]. 航空工程进展, 2022, 13(4): 539-548.

2.邓亮, 凌志兴, 谢长川, 等. 小型低速开/闭口组合式风洞设计[j]. 航空工程进展, 2021, 12(3): 387-394.

3.孟德超, 王晋军, 程克明, 等. 小型低速直流式风洞流场校测及分析[j]. 机械设计与制造, 2021(10): 266-270.