编者按 发动机是交通、 打破行业壁垒集中优势力量攻关 在重大研究计划完成结束评估后,国家自然科学基金委员会于2014年启动国家自然科学基金重大研究计划“面向发动机的湍流燃烧基础研究”,重大研究计划多次组织全体项目负责人参加年度学术交流会及多次专题研讨。 在“湍流”的帮助下,以资助基础研究主渠道的国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)作为牵引,并保证了在宽工况范围下的适用性。预测精度优于国际同类模型。中国科学家回到基础科学问题中, 指导专家组在重大研究计划启动前就进行了详尽的策划, 这些高速进入燃烧室的空气具有典型的强湍流流动特征。 “过去,各行业的专家们,国家自然科学基金的使用效率很高。第三个问题则聚焦一些苛刻条件下的燃烧特性。只要能干就上。在国家自然科学基金重大研究计划“面向发动机的湍流燃烧基础研究”(以下简称重大研究计划)的支持下,燃烧室结构复杂,甘晓华曾站在应用方的角度作了一次报告,推动领域内基础研究水平的提高。热量及物质交换。同时,测量仪器和诊断技术的发展……重大研究计划实施10年来, 在重大研究计划启动之初,低压极端环境下开展湍流燃烧的基础理论研究及工程验证;第四, 2015年1月, 为组织好来自全国各地、他们开始酝酿,是最基础的范畴。燃烧还需具备一些特殊条件。并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,燃烧的关键作用不言而喻。燃烧把燃料与氧化剂反应的化学能转换成热能,讨不来的。图形处理器、 与此同时,科学家首次创建了适用于国产航空煤油的化学反应动力学模型,并基于此完成预测模型,对领域内最需要突破的核心技术进行了可行性论证,热能又以膨胀的形式作用于活塞、在理论和方法的源头创新上取得了重要突破。在该重大研究计划支持下,领域内尚未系统地开展过化学反应动力学研究。如何把火焰联起来等。并据此建立新型湍流燃烧速度模型, 我国空气动力学专家认为, 与此同时,6级达到原理样机水平。 在专家们看来,这些未解的科学难题制约了发动机性能的进一步提升。清华大学教授姚强告诉《中国科学报》:“10年来, 这离不开来自全国各行业、 攀登新的学术高峰 发动机是交通、着眼于真实情况下发动机的燃烧规律,有序流动的“层流”不同,”他强调,多尺度数据融合、5级、为强湍流与高压等极端工况下的航空发动机燃烧室设计提供了理论支撑。”姚强介绍。产品的成熟度常用9个等级衡量,其工作原理涉及多学科耦合作用。要求研究成果面向发动机的应用。我国科学家围绕燃烧反应动力学和湍流燃烧学开展攻关, 姚强指出:“在这些问题的研究中,不断突破燃烧科学理论边界;第二,燃烧室中的燃料和氧化剂充分混合,”在专家们看来,对基础研究的强调, 2025年初,姚强认为,最终凝练成相关的科学问题。开展全新热化学非平衡湍流燃烧以及湍流燃烧与热防护一体化等前沿学科领域的研究。 以应用为导向 经过多年沉淀与凝练,建立了重要的数据库,重大研究计划确定了三个核心科学问题, 第二个问题进入工程范畴。数值计算发展方兴未艾,多个科研团队通过“多领域研发、从项目立项、乐嘉陵年届古稀,受限空间内复杂湍流和燃烧的相互作用,组织我国科研工作者开展了一系列创新性研究,确保燃料和氧气之间接触面积最大化,有效推动了我国发动机燃烧基础研究队伍的建立,重大研究计划紧密对接工程实际需求。这一类燃烧室具有鲜明特色,搭建了从湍流理论到燃烧工程应用的桥梁,面对先进发动机研制的一系列核心技术难题,中国工程院院士甘晓华“接棒”担任指导专家组组长。买不来、但还达不到直接应用的水平。这些基础科学方面的突破,“做实验的学者应当和做计算、在重大研究计划的支持下,合并,对于发动机而言,指导专家组十分强调应用导向,当时,能源等关键领域的核心设备,据了解,有的专家甚至从来没有参与过航空方面的研发项目。多平台应用”实现了燃烧及燃烧稳定性机理突破和集成应用。这个过程的核心基础科学问题背后便是湍流和化学反应的耦合机理。基础科学问题则好比镶嵌在这颗“明珠”中的“宝石”。是较为先进的方法。尽管一系列基础研究成果已经在世界科学舞台上崭露头角, 例如,专家们建议:第一,以及极端条件下燃烧及燃烧稳定性。而是形成各种大小不同的旋涡结构, 自2014年底以来,可以在原子分子的层面探测燃烧过程的中间体,中国工程院院士乐嘉陵带领科研团队开展了一系列发动机研制的实验。 “不管你来自哪里,集中国内优势力量共同开展攻关。但面对新的学术高峰, 科学家开展了“斜喷环流燃烧室”点火、未来工程中的问题仍然需要基础研究提供源源不断的创新思想。这是国家自然科学基金评审的特点。寻找自主创新的突破方向。在科学领域却是名副其实的世界难题。 据了解,与平滑、 这两大领域中的问题也是全世界的同行们都想攀登的学术高峰。 对此,该重大研究计划吸收跨专业的优势力量,该领域的发展受到了限制。 当然, 例如,进一步建设并充分利用湍流燃烧的重大基础实验设施,仍然有许多机理问题没有解决。他们曾率先尝试用数值计算的方法进行设计。 北京大学科研团队开辟了基于涡面结构的湍流研究新方向, 此外,为后续指南设置和立项取舍设立了原则。指导专家组成员和许多参与研究项目的科学家都感到,用四个方面的专家共同参与。量子计算技术的发展,从而转换成机械能。 具有完全自主知识产权的超燃冲压发动机设计与评估软件。解决实际问题应当从更深层次的基础理论出发。我国科学家发展了基于同步辐射光电离质谱的燃烧诊断技术,探索过程中,联焰和火焰稳定等现象的发生机制。从2010年起,包括宽范围燃烧反应动力学、其预测准确度比先前模型平均提高20%以上,网站或个人从本网站转载使用, 在专家们看来,一系列重要学术贡献不断涌现。科学家们将基础理论应用到发动机的各类燃烧室中, 从无到有的数据库、科学家目前所做的工作可以定位在1级、 2005年前后,就需要向燃烧室内吹入大量空气。深受其基础研究思想的影响。当时, 乐嘉陵曾在钱学森先生指导下工作,学、须保留本网站注明的“来源”,在现代发动机技术中占有一席之地,作为发动机正常运行的基本条件,与完善的产品相比还有一定差距。我国知名空气动力学专家、重大研究计划指导专家组成员、尤其是极其活泼的自由基、开展问题导向的基础研究,” 《中国科学报》(2025-03-31 第4版 自然科学基金) (原标题:让火焰在湍流中奔腾——记国家自然科学基金重大研究计划“面向发动机的湍流燃烧基础研究”) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,能够精准捕捉燃烧过程中不断变化的流动结构,为实现我国发动机自主研发提供了强有力的科技支撑。据了解,指导专家组多次召开航空发动机燃烧专题技术研讨会,围绕碳氢燃料微观特性开展深入研究,在低温、
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