開(kāi)始日期: 2024-09-28

　　課時(shí)安排: 7周在線(xiàn)小組科研學(xué)習+5周不限時(shí)論文指導學(xué)習

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 高中生/大學(xué)生

　　適合專(zhuān)業(yè) (Major): 物理學(xué)、工程物理、機械工程、車(chē)輛工程、生物工程、航空航天工程、海洋工程等工程類(lèi)等專(zhuān)業(yè)或希望修讀相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生;

　　學(xué)生需要具備扎實(shí)的物理與數學(xué)基礎。

　　建議選修: 機械工程與流體力學(xué)

　　導師介紹

　　Roberto

　　布朗大學(xué) Brown University講席終身正教授

　　Roberto導師現任布朗大學(xué)工程系講席終身正教授，主要研究流體力學(xué)，包括雙通道流、生物流等，也進(jìn)行數值模擬和理論分析工作。1990 年至 1992 年，導師擔任墨西哥國立自治大學(xué)材料研究所本科研究助理，后擔任加州理工學(xué)院機械工程系研究生研究助教四年，墨西哥國立自治大學(xué)材料研究所首席研究員等職務(wù)。2019年，正式加入布朗大學(xué)工程學(xué)院擔任教授職位。導師共發(fā)表論文115余篇，20 篇會(huì )議論文集的擴展摘要，3 本著(zhù)作，3項專(zhuān)利?，F擔任美國物理學(xué)會(huì )會(huì )士、墨西哥國家工程院院士、美國機械工程師學(xué)會(huì )和美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì )成員。2021年，Zenit教授被任命為《Physical Review Fluids》期刊的副編輯，顯示了他在流體力學(xué)領(lǐng)域的深厚影響力和專(zhuān)業(yè)認可。

　　任職學(xué)校

　　布朗大學(xué)(Brown University)創(chuàng )立于1764年，是全美第七古老的大學(xué)，坐落在美國羅得島州首府普羅維登斯市，是一所享譽(yù)世界的頂級私立研究型大學(xué)，聞名世界的八所常春藤聯(lián)盟成員，北美頂尖大學(xué)學(xué)術(shù)聯(lián)盟美國大學(xué)協(xié)會(huì )成員。布朗大學(xué)在2020年U.S.News美國大學(xué)綜排Top14。

　　項目背景

　　飛機為什么會(huì )飛?其中的原理相信很多人都有聽(tīng)說(shuō)過(guò)，由于機翼上表面的彎度大于下表面的彎度，上表面氣流的流速整體上要高于下表面的氣流速度，根據伯努利理論，機翼上下表面就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)壓力差，提供向上飛機的升力。同時(shí)，車(chē)頭造型的設計中涉及到的流體力學(xué)因素眾多，比如車(chē)頭的邊角、車(chē)頭的形狀及高度等，人們發(fā)明了流線(xiàn)型汽車(chē)。本項目則將主要探討流體物理學(xué)在飛機與汽車(chē)車(chē)身設計中的應用，明確流體物理學(xué)對汽車(chē)與飛機外形構造發(fā)揮出的重要作用，能夠讓汽車(chē)與飛機造型的構造更加合理，保證合理協(xié)調空氣及車(chē)輛之間的相互作用力，為汽車(chē)與飛機的行進(jìn)便利創(chuàng )造條件。

　　項目介紹

　　流體的運動(dòng)存在于人類(lèi)活動(dòng)的方方面面，從生理流動(dòng)到飛機和汽車(chē)，工程師必須學(xué)會(huì )預測流體的行為，以設計設備和系統來(lái)處理和操縱流動(dòng)。本項目將以汽車(chē)、飛機為例，探究流體物理學(xué)在工程中應用。從流體的特性入手，分析流體的速度、流量、壓力、流體靜力學(xué)知識，從伯努利方程入手分析車(chē)輛與飛機的運動(dòng)阻力與升力。本項目重點(diǎn)還原了飛機、汽車(chē)的翼型設計過(guò)程中流體物理學(xué)所占有的重要地位。學(xué)生將在導師的指導下以科學(xué)的方法記錄并且分析研究結果，在項目結束時(shí)提交項目報告，進(jìn)行成果展示。

　　個(gè)性化研究課題參考：

　　航天飛機跨聲速機翼繞流氣動(dòng)特性分析

　　流體力學(xué)指引下的汽車(chē)空氣阻力探究及車(chē)型設計原理

　　氣固流化床內兩相流動(dòng)特性的數值模擬及結構優(yōu)化設計

　　流體力學(xué)補償標準伽遼金有限元及其在建筑風(fēng)場(chǎng)中的應用

　　項目大綱

　　流體特性、單位和尺寸 Fluid Properties, Units and dimensions

　　流體流量、壓力、流體靜力學(xué) Fluid flow rate, pressure, hydrostatics

　　伯努利方程、壓力與速度、阻力、升力 Bernoulli’s Equation, Pressure vs speed, Drag forces, Lift Forces

　　空氣動(dòng)力學(xué)、翼型、汽車(chē)流體動(dòng)力學(xué)、飛機設計 Aerodynamics, Airfoils, Car hydrodynamics, Airplane Design

　　項目回顧與成果展示 Program review and presentation

　　論文輔導 Project deliverable tutoring

　　項目收獲

　　7周在線(xiàn)小組科研學(xué)習+5周不限時(shí)論文指導學(xué)習 共125課時(shí)

　　項目報告

　　優(yōu)秀學(xué)員獲主導師Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會(huì )議全文投遞與發(fā)表指導(可用于申請)

　　結業(yè)證書(shū)

　　成績(jì)單

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