空气动力学研究科研课题推荐，大牛导师带教！

说到“时髦”“高大上”“年轻”你会想到什么？第一个想到的就是F1赛车。一辆辆赛车呼啸而过，互相追逐的那种紧张刺激让许多人都为之着迷。

赛车作为一项全球知名的竞技运动，正在吸引越来越多Z时代的关注。但只要是运动，就会有意外发生。就在前几天，一起F1赛车的事故掀起了轩然大波。

惊险时分！赛车事故再次出现

7月3日，2022赛季F1英国大奖赛刚刚起步，就发生了至少五辆车相撞的灾难性事故。而中国车手周冠宇遭遇了严重翻车。

有视频显示，周冠宇被撞击后，车辆完全底部朝上，并水平方向转了多圈，翻出轮胎墙。
当时，周冠宇的阿尔法·罗密欧赛车在正常行驶。但旁边的两部赛车为争抢线路发生了剐蹭，其中梅赛德斯车队车手拉塞尔的赛车打转后撞击了周冠宇赛车的右后侧，导致阿尔法·罗密欧赛车倒扣滑行冲出赛道，并且最终翻出了护墙。

事故发生后，赛会挥动红旗暂停了比赛，马上进行救援，而周冠宇目前意识清醒，正在赛场医疗中心接受检查治疗。

HALO系统救他一命

3日晚进行的F1大奖赛中出现了严重事故。还好有HALO系统保护，赛车手并无大碍。

究竟什么是HALO系统？它主要用于保护车手免受飞行杂物的侵害，并保留了方程式赛车特有的开放式座舱。因为它的长相，被很多车迷戏称为“人字拖”。

测试数据表明，HALO系统在赛车碰撞的情况下，能够承受15倍车辆本身质量的静态负荷，有效保护车手安全。也就是说，这个7公斤重量的部件可以承受约12吨的冲击力，是赛车最坚固的部分。F1的官方描述十分有趣——它可以承受一辆双层巴士的重量。
从空气动力学角度看，HALO改变了下游气流尤其是尾翼处的动能……更有人怀疑，加装HALO会让车手从座舱内的逃生时间增加。

但多次赛场事故证明，HALO对于赛车运动无比重要。

空气动力学也与生活息息相关

HALO系统的运用恰恰说明了空气动力学的重要性，F1赛车的空气动力学原理同样也可以运用在普通家用车、飞机甚至航天器械上。
空气动力学是力学的一个分支，研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

空气动力学的研究，分理论和实验两个方面。理论和实验研究两者彼此密切结合，相辅相成。理论研究所依据的一般原理有：运动学方面，遵循质量守恒定律；动力学方面，遵循牛顿第二定律；能量转换和传递方面，遵循能量守恒定律；热力学方面，遵循热力学第一和第二定律；介质属性方面，遵循相应的气体状态方程和粘性、导热性的变化规律等等。

20世纪70年代以来，激光技术、电子技术和电子计算机的迅速发展，极大地提高了空气动力学的实验水平和计算水平，促进了对高度非线性问题和复杂结构（如湍流）的流动的研究。

而对于喜欢赛车、对空气动力学感兴趣的中学生来说，现在就有一个做科研的机会摆在你面前，能为赛车尾翼优化贡献自己的力量！

课题介绍

课题名称：赛车尾翼设计与空气动力学分析

相关学科：物理学、计算机科学技术、应用数学

课题介绍：空气动力学是赛车运动至关重要的一环，空气动力学设计的优劣将已经成为赛车比赛取胜的关键。该项目使用计算流体力学方法研究赛车尾翼对赛车空气动力学的影响。学生将根据经典赛车外形特征建立简化三维物理模型，使用开发的计算流体力学模型设计出最佳的赛车尾翼以达到最小的阳力和最小的升力。

导师介绍
普林斯顿大学机械工程博士后，美国气象学会、物理学会、机械工程师学会成员；

担任Journal of Fluid Mechanics等16个SCI期刊评审；

著有多篇高水平SCI学术论文，其中以第一作者身份在美国物理学会流体力学分会等顶会发表近10篇学术论文；

研究领域为流体力学，传热学，热力学，大气科学。

如果你想了解高含金量的科研赛事
或者想根据自己的兴趣匹配一个相应的研究课题
那就快来扫码咨询吧！