转捩及湍流边界层的高精度大涡模拟方法研究的任务书任务书题目：转捩及湍流边界层的高精度大涡模拟方法研究任务背景：气动及流体力学研究在航空、汽车、船舶、建筑、环保等领域都有着广泛的应用。然而，在高速流动中，流体的涡结构及湍流现象难以预测和理解，这给流体力学研究带来了挑战。在研究这些领域中，计算流体力学领域研究人员广泛使用数值模拟技术，其中基本模型之一是大涡模拟（LES）。然而，在高速流动中涡结构及湍流现象具有高度的非线性和不稳定性，传统的LES方法难以对其捕捉并进行精确的模拟。因此，本研究旨在针对高速流动中的转捩及湍流边界层这一难点，开展深入研究，提出高精度的大涡模拟方法，以更准确预测流体运动状态，并提高预测的可靠性和实用性。任务内容：1.调研与分析：综合高速流动涡结构及湍流特性的研究成果，对转捩及湍流边界层的研究现状及研究难点进行调研与分析；2.设计高精度的大涡模拟方法：基于现有数值模拟技术，结合转捩及湍流边界层的特点与难点，设计高精度的大涡模拟方法，以提高预测结果的准确性；3.数值模拟及分析：选取具代表性的高速流动工况，开展大涡模拟数值模拟，对模拟结果进行分析，计算涡结构及湍流特性等相关指标，并与实验结果进行比较和验证；4.模型优化：根据数值模拟结果和与实验结果的比较分析，对大涡模拟模型进行优化和改进，提升其准确性和适用性；5.总结与结论：总结研究成果，提出高精度大涡模拟方法的改进和应用建议。参考资料：[1]Schumann,U.,1991.Largeeddysimulationofturbulentflows.ProgressinAerospaceSciences,27(2),pp.129-160.[2]Balaras,E.&Yakhot,V.1996,“Near-wallturbulencemodelsforcomplexflowsincludingseparationandreattachment”,6thInternationalConferenceonNumericalMethodsinLaminarandTurbulentFlows.Oxford,pp.207–224.[3]Moin,P.&Mahesh,K.1998,“Directnumericalsimulationofturbulentflows”,AnnualReviewofFluidMechanics,vol.30,pp.539–578.[4]Ferziger,J.H.&Perić,M.,2002.ComputationalMethodsforFluidDynamics(3rded.).Springer.[5]Spalart,P.R.,2009.Detached-EddySimulation.AnnualReviewofFluidMechanics,41,pp.181-202.[6]Guo,B.,Zha,G.&Zhang,C.,2019.Largeeddysimulationofboundarylayertransitionwithinflowdistortionusingnon-linearfilteringsubgridscalemodel.JournalofTurbulence,20(10),pp.679-694.任务要求：1.任务完成期限不超过8周，每周完成任务进度不少于15%。2.研究成果需结合实际应用需求，具有可行性和实用性。3.提交报告分为初稿和终稿，初稿需在任务完成后的第四周提交，终稿需在任务完成后的第八周提交，内容应完整、清晰、准确。4.报告中需包含研究成果的实证分析，并对实验结果进行比较和验证。5.报告应包含引文、参考文献等规范要素，实验数据、模拟结果应图表形式呈现，表述清晰，简洁明了。6.报告应符合学术规范，禁止抄袭和剽窃。如有发现，取消研究成果。