搜索關(guān)于Fluent的升力系數(shù)CL和阻力系數(shù)CD的正確理解
2017-05-18 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
關(guān)于Fluent的升力系數(shù)CL和阻力系數(shù)CD的正確理解,一般初學(xué)的同學(xué)都很容易搞錯(cuò),因?yàn)樵贔luent軟件中存在很多坑,極為容易掉下去。
本文先講講Cd,Cl可以以本文類推。
1、公式:
Fd是阻力,p是流體密度,u是物體速度,A是參考面積。
A為什么不叫做投影面積呢?這點(diǎn)比較奇怪,原因是:飛機(jī)的升力系數(shù)是計(jì)算機(jī)翼的表面積,而不是投影面積,所以外國人叫做reference area了。
一般情況下,同一物體隨著速度的升高(對(duì)應(yīng)于雷諾系數(shù)Re增大),Cd呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。
2、不同形狀的阻力系數(shù)的基本認(rèn)識(shí)
3、試驗(yàn)數(shù)據(jù):
| Cd系數(shù) | 物體 |
|---|---|
| 1.98–2.05 | flat plate perpendicular to flow (2D) |
| 1.8–2.0 | Eiffel Tower |
| 1.3–1.5 | Empire State Building |
| 1.28 | flat plate perpendicular to flow (3D) [30] |
| 1.2 | Usain Bolt[29] |
| 1.1-1.3 | ski jumper[28] |
| 1.0 | coffee filter, face-up[unreliable source?][26] |
| 1.0 | road bicycle plus cyclist, touring position[27] |
| 1.0–1.1 | skier |
| 1.0–1.3 | wires and cables |
| 1.0–1.3 | man (upright position) |
| 0.75 | a typical model rocket[25] |
| 0.58 | Jeep Wrangler TJ (1997-2005)[24] |
| 0.48 |
rough sphere (), Volkswagen Beetle[22][23] |
| 0.47 | smooth sphere () |
| 0.37 | Ford Transit Custom Mk8 (2013, Turkey) |
| 0.36 | Citroen CX (1974-1991, France) |
| 0.35 | Maserati Quattroporte V (M139, 2003–2012) |
| 0.33 | BMW E30 3 Series (1984-1993, Germany) |
| 0.324 | Ford Focus Mk2/2.5 (2004-2011, Europe) |
| 0.31 | Maserati Ghibli Sedan (2014) [21] |
| 0.3 | Saab 92 (1949), Audi 100 C3 (1982) |
| 0.295 | bullet (not ogive, at subsonic velocity) |
| 0.29 | Mazda3 (2007) [20] |
| 0.28 | 1969 Dodge Charger Daytona and 1970 Plymouth Superbird |
| 0.28 | 1986 Opel Omega saloon.[18] |
| 0.28 | Mercedes-Benz CLA-Class Type C 117.[19] |
| 0.27 | Nissan GT-R (2007-2010) |
| 0.26 | BMW i8 |
| 0.26 | Nissan GT-R (2011-2014) |
| 0.25 | Toyota Prius (3rd Generation) |
| 0.24 | Tesla Model S[16] |
| 0.24 | Toyota Prius (4th Generation)[17] |
| 0.235 | Renault Eolab |
| 0.212 | Tatra 77A 1935 |
| 0.19 | General Motors EV1 1996[15] |
| 0.186-0.189 | Volkswagen XL1 2014 |
| 0.18 | Mercedes-Benz T80 1939 |
| 0.15 | Schl?rwagen 1939 [14] |
| 0.1 | smooth sphere () |
| 0.076 | Milan SL (one of the fastest practical velomobiles) [13] |
| 0.075 | Pac-car |
| 0.005 | turbulent flat plate parallel to the flow (10^{6}" style="vertical-align:-0.338ex;display:inline-block;margin-left:-0.387ex;width:9.965ex;height:2.676ex;" />) |
| 0.001 |
laminar flat plate parallel to the flow (
|
4、Fluent中的關(guān)于CD,CL的各種坑
1、cd的值一般在0.01-1之間,但不是說不能大于1,根據(jù)上表,可以看到還有大于2的,但是極少
2、認(rèn)為cd是不變,實(shí)際上隨著速度的改變,cd值會(huì)變化,比如球體,會(huì)在0.1-0.5(對(duì)應(yīng)re=1e6,1e5)之間變化。
3、核心大坑:在monitor中輸出的CD的值,其實(shí)并不是Drag Coefficient,Lift Coefficient,而是Force,真正的Cd,Cl要自己通過公式進(jìn)行計(jì)算。
對(duì)于Cd就是計(jì)算投影面積,速度,密度,阻力,套入1的公式,計(jì)算的結(jié)果才是Cd的值。你可以參考下圖的log數(shù)據(jù),阻力與計(jì)算的Force完全一樣。
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