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三十五、Fluent阻力系數(shù)問題
</strong><strong style="color: rgb(0, 0, 0);">阻力系數(shù)定義</strong></p><p> </p><p>阻力系數(shù):阻力系數(shù)常表示為Cd是流體力學(xué)中的無因次量,用來表示物體在流體(例如水或是空氣)中的阻力。阻力系數(shù)和物體的形狀及其表面特性有關(guān)。 </p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8tJMdLVYZy8NTEtykZR0mUibicGOJJTcpmMHTkdu1BpAst9QMLxmWbFC4uWHU1jET6r5gtgVH9s181MVyYz29RvQ/640?wx_fmt=png" width="122" style=""> </p><p>式中,</p><p>Cd:阻力系數(shù)</p><p>F :阻力(阻力與來流速度方向相同)</p><p>pd :動(dòng)壓,pd=ρv*v/2 (ρ為空氣密度,v為氣流相對(duì)于物體的流速)</p><p>A :參考面積(飛機(jī)一般選取機(jī)翼面積為參考面積)</p><p><br></p><p><br></p><p>在fluent幫助文件中,The force coefficient is defined as force divided by 1/2ρv2A,where ρ,v,A and are the density,velocity,and area。fluent中的定義與上述定義相同。</p><p><br></p><p>阻力及阻力系數(shù)有方向之分,為流動(dòng)主流方向,其他方向的阻力很小。設(shè)置時(shí)需要指定阻力及阻力系數(shù)的方向。</p><p><br></p><p><strong>2.
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關(guān)于Fluent設(shè)定相關(guān)參考值來監(jiān)視升力或阻力的體會(huì)
要求身邊有以下2本書:《fluent-流體過程仿真計(jì)算實(shí)例與分析》和《fluent入門與進(jìn)階教程》。
本次講座針對(duì)《fluent-流體過程仿真計(jì)算實(shí)例與分析》中的第二章,第三節(jié)(P92)二維船舶行駛阻力特性數(shù)值模擬來探究在流體計(jì)算中監(jiān)測(cè)升力和阻力的設(shè)定。
設(shè)置參考值的意義:設(shè)置參考值是對(duì)作用在計(jì)算模型上的力等物理量進(jìn)行無量綱化,得到無量綱化的物理量,使得計(jì)算結(jié)果后處理相對(duì)簡(jiǎn)單。
閱讀熟知此章節(jié)計(jì)算過程和后續(xù)的力學(xué)分析內(nèi)容,針對(duì)P112內(nèi)容。
1.1從本書例子中可知,船體所受到的動(dòng)升力為45712.522(P111),反過頭來看升力系數(shù)的監(jiān)測(cè)曲線,發(fā)現(xiàn)在27s時(shí)候,動(dòng)升力系數(shù)達(dá)到了穩(wěn)定的狀態(tài),變化很小。通過手動(dòng)測(cè)試,此對(duì)應(yīng)的數(shù)值為3.5左右。先且認(rèn)為是3.5,至于具體值還請(qǐng)大家在通過該模型來計(jì)算.
1.2.fluent中升力系數(shù)定義為
,這里公式的意思就不詳細(xì)說了,大家都知道。關(guān)鍵也就是L的設(shè)定。
1.3在P107中,作者設(shè)定的參考值是密度1000,速度為5,那么升力監(jiān)測(cè)系數(shù)中分母的計(jì)算值為12500×L(可以參考P108)。
1.4,由于fluent升力報(bào)告中,船體的動(dòng)升力為45712.522,那么,45712.522/12500=3.657.發(fā)現(xiàn),這與升力監(jiān)測(cè)系數(shù)幾乎相一致,那么,也可以說升力監(jiān)測(cè)系數(shù)中分母L為1,同時(shí),反過來在檢查下fluent中參考值的設(shè)定,默認(rèn)的特征長(zhǎng)度L=1,但是,就本節(jié)的例子來說,船體的特征長(zhǎng)度肯定不是1。
因此,可以認(rèn)為在2維計(jì)算模型中,參考值中的默認(rèn)特征長(zhǎng)度沒有必要一定設(shè)定為我們物理模型的特征長(zhǎng)度。后面也會(huì)對(duì)此有個(gè)解釋。
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