PDF《中国科学院大连化学物理研究所》

2002 年12 月至

2006 年12 月, 德意志研究联合会(DFG)项目:DFG SA 836-1/2, (第

一、二期) , 湍流混合的大涡模拟及优化 ,完成了针对涡轮机械气流混合 的大涡模拟和设计参数优化,此部分的研究成果直接应用于带涡轮燃烧室的设计, 增强混合效率,降低污染. ―

2005 年12 月至

2007 年12 月,德意志研究联合会(DFG)项目:DFG DI 591/14-1/ DFG SA 836/5-1(第一期) , 湍流混合大涡模拟的实验验证 ,在此项目中首次 完成了湍流波动项的大涡模拟和实验的直接对比. ―

2007 年至今,重大专项 氧碘化学激光的 XXX 和专题 XXX 的项目组成员,负 责关键气动部件的设计. ―

2008 年01 月至

2009 年12 月, 中国科学院国防创新基金项目, 超音速氧碘化学激 光XXX ,项目负责人,主要研究任务是进行优化模块的设计. ―

2009 年01 月至

2010 年12 月, 教育部留学回国人员科研启动基金项目, 超音速混 合流场的数值优化 ,项目负责人,主要完成超音速反应流场相应模型的完善和仿 真程序的编译. 申请人签字: 如内容较多,本栏目填不下时,可另纸接续(下同) .

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三、申请的重要方向性项目 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 (分项描述项目的目的和意义、国内外发展现状、总体目标和阶段目标、研究内容和 技术路线、创新点、现有工作基础、经费预算及其依据、预期成果、总体考核指标及 分年度考核指标、风险分析及保障措施等. ) 项目的目的意义及国内外发展现状 本项目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重大需求, 抓住湍流结构和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. 化学激光研究室的主要研究对象?超音速气流化学激光(GCL)是激光器家族的卓 越代表, 拥有波长短,体积效率高,光纤传输性能好等一系列不可替代的优势,具有 军事、工业应用及科学研究的重要价值.GCL 的增益介质在一种典型的低压、低密度 的可压缩流动过程中进行混合和反应,通过激光器腔镜系统实现化学能向光能的转 换. 对这一过程的认识和评估是保证激光器体系可持续发展和完成激光器系统优化设 计的基本保障. 随着激光器体积和功率的扩大及各项性能指标要求的不断提高, 迫切 需要建立集理论-实验-计算-系统集成于一体的研究体系. 为适应这种需求, 本项 目以数值仿真平台为基本研究手段, 实现对流动参量和光学效应预测, 并提出基于湍 流结构的光学窗口优化方案和来流流场控制方案, 耦合数值仿真和优化程序建立相关 气动部件的优化设计平台. 有关数值仿真平台的建立,欧美发达国家,特别是美国给与了明确的定位,美国 国防部一直将仿真和建模技术列为国防关键技术.1997 年度的美国国防技术领域计 划中将建模与仿真列为提高军事能力的四大支柱(战备、现代化、部队结构、支持能 力)的重要技术. 美国在激光器最初发展阶段就建立了一支理论数值团队, 发展至今, 据可查阅资料,已形成了

3 个梯队,并拥有了专门计算高能气流化学激光的软件? GASP.此数值仿真手段的运用,缩短了设计周期,起到了理论指导实验,减少经费, 提高设计精准性的作用,历年均有具有很高学术影响的专题文章发表. 通过几个五年计划的努力, 我国氧碘化学激光的研制已跨入国际先进领域. 在研 究手段上过去主要依靠实验科学, 近年随着高性能计算机的推行, 仿真研究开始得到 重视和应用.中科院力学所和应用物理研究所开展了针对高能激光的数值研究工作, 但现阶段还未能实现激光器全系统仿真及流场光场的实时耦合计算. 化学激光研究室 是国内研制氧碘化学激光的核心团队,在研究手段上添设仿真平台已成为迫切需要. 依托实验室的基础, 开展对高能化学激光气动光学的数值研究, 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 激光关键气动参量评估体系和数值优化平台, 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