PDF《中国科学院大连化学物理研究所》

中国科学院大连化学物理研究所 成立创新特区研究组申请表 申请人 怀英 现工作单位 中科院大连化物所

701 组 申请成立研究组名称 化学激光数值模拟和仿真 所属研究室(研究部) 化学激光研究室 申请的研究所重要方 向性项目名称 高能化学激光气动光学耦合效 应与参量优化研究 中国科学院大连化学物理研究所制 说明

一、 本申请表适用于青年人才申请承担我所重要方向性项目并成立创新特区 研究组.

二、 请申请者实事求是地填写表中内容,并对表中所填写内容负责.

三、 请将本申请表

1 式2份及其电子稿提交科技处.

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一、拟成立研究组信息表 申请成立研究组名称 (中英文) 化学激光数值模拟和仿真 Numerical Simulation of Chemical Lasers 研究组性质 (基础 、 应用) 应用 隶属研究室 (研究部) 化学激光研究室 创新特区研究组负责人姓名怀英 学历/学位 博士 出生年月

1976 年4月7日从事专业 流体动力学 现职称/职务 副研究员 联系电话

84379809 研究组研究方向超音速反应流动的数值仿真: 以气流化学激光为具体研究对象,建立适应这种高焓高速 化学流场的仿真系统,在此基础上开发具有自主知识产权的流体动力学仿真模块. 气动与光学耦合效应的研究: 发展和执行高速湍流流场光学传输效应理论计算方法,拟 完成激光器系统中从反应过程的增益累积到光强输出的实时仿真,为化学激光器的光束质 量、功率水平等一系列重要指标提供直接判据. 气动参量拓扑优化的研究: 根据仿真结果所提炼的流动结构系统对光波波面畸变的影响 规律, 提出基于湍流结构的光学窗口优化方案和来流流场控制方案,建立相关气动部件的优 化设计平台. 申请开展的重要方向性项目简介高能化学激光气动光学耦合效应与参量优化研究是适应化学激光研究系统的发展趋势, 围绕超音速气流化学激光中实现流动参量和光学效应预测这一现实需求,抓住湍流结构、化 学反应及光传输之间关系探索这一重要命题,开展理论-计算-实验的应用性研究. 项目的主要研究内容和创新点在于: 以超音速化学激光内流场为具体研究对象,针对此种高焓高速化学流场的特殊性质,发 展和完善其化学系统的数学模型,开发能适应此种典型流态的计算流体动力学仿真模块. 实现流场和光场的耦合计算, 数值模拟超音速化学氧碘激光器光场从初始建立到稳定过 程中流场及光场的衍变情况, 解析功率提取过程对化学流场的动态影响.比对分析光学测量 试验和气动光学计算所获得的目标图像和光波传播特征参数集, 修正仿真方案并更新计算模 型,建立原创性的高能化学激光的气动光学效应模型并开发相应的可执行程序. 耦合数值计算平台和参量优化过程,实现化学激光关键气动参量的数值评估和优化,这 是对激光器未来设计思想和设计方法上寻求突破的一个探索. 本项目将充分发挥化学激光研究室目前在实验研究上的基础和优势, 在项目研究过程中 突出数值仿真和实验间的验证、迭代、细化过程并互相促进发展,以期能成功建立化学激光 全系统的数值评估和优化平台.这不仅对化学氧碘激光器的高效设计具有重要的现实意义, 而且在本研究中建立起的适用性模型和仿真手段可以推广应用在例如超音速燃烧和超音速 飞行器等其他重要科研领域.