基于多边形网格的流动与传热数值模拟程序开发的开题报告1.研究背景流动与传热是重要的物理现象，广泛应用于许多工程领域，如航空、能源、汽车、化工等。数值模拟已成为研究流动与传热现象的重要手段，但针对不同的物理问题和计算领域，需要采用不同的数值方法和软件工具。多边形网格是一种经典的数值方法，具有较高的计算精度和可行性，已广泛应用于流体力学、工程热力学、地球物理学等领域中。本程序旨在开发基于多边形网格的流动与传热数值模拟程序，为各个领域的研究提供高效、准确的计算工具。2.研究目的本程序的目的是：（1）基于多边形网格模型开发流动与传热数值模拟程序，实现各种计算方法的调用和集成。（2）实现流体力学和热传导的耦合计算，提高计算精度和计算效率。（3）开发可视化和数据处理工具，便于结果的展示和分析。3.研究方法本程序的研究方法包括：（1）数值方法建模：采用多边形网格模型建立流动与传热模型，实现各种高阶离散方程的求解。（2）编程实现：采用C/C++语言编写程序，实现模型求解器、处理器和可视化工具。（3）测试验证：利用标准测试案例和实际工程问题进行验证测试，比较本程序的计算结果与其他软件计算结果的一致性和准确性。4.研究内容本程序的研究内容包括以下方面：（1）程序功能设计：设计流动与传热数值模拟程序的功能装置，实现单相流动和多相流动、热传导、辐射传热等计算。（2）数值方法实现：实现多边形网格模型的离散化方法和求解算法，比较不同算法的准确性和计算效率。（3）结果可视化：设计可视化工具，便于对结果进行可视化表示和分析。5.研究进度本项目的预计完成时间为一年，进度安排如下：第一季度：调研国内外的相关研究，分析多边形网格模型的优缺点和应用现状；第二季度：完成流动与传热数值模拟程序的功能设计和数值方法实现；第三季度：完成可视化工具的设计和实现，测试程序的功能和性能；第四季度：进行测试和验证，撰写毕业论文和程序文档。6.参考文献[1]PeiróJ,RussoG.Triangularandpolygonalfiniteelementmethods[J].ActaNumerica,2018,27:1-87.[2]YangY,QianJ,HuX,etal.Amulti-meshfinitevolumemethodforsolving3Dheatconductionproblemsonirregularpolyhedralmeshes[J].JournalofComputationalPhysics,2019,394:399-422.[3]LiuF,LiuH,SamuelB.Ahigher-ordercell-centeredLagrangianschemeformulti-materialfluidsimulation[J].JournalofComputationalPhysics,2020,407:109257.[4]ChuX,ChaiJ.Fullynodalcontrolvolumefiniteelementmethodforsolvingconjugateheattransferproblems[J].JournalofHeatTransfer,2015,137(9):091301.