流体分析(CFD) — 外部空气动力学 — 文章目录
外部空气动力学是预测流经物体外侧的空气所产生的升力、阻力和力矩的领域。对象无论是飞机、汽车、无人机还是建筑物,精度都取决于边界层发展和分离的预测,这一构图是共通的。在RANS中,分离点的预测强烈依赖湍流模型,因此在以1个阻力计数(0.0001)为单位讨论阻力系数的气动设计中,网格y+的管理和湍流模型的选择依据总是会被追问。
《翼型翼的空力分析》是气动的教科书式入门,从二维翼型(升力线斜率、失速)扩展到三维机翼(诱导阻力、翼尖涡),并讲解极曲线的读法。《无人机空力设计》讨论低雷诺数(10^4〜10^5)特有的层流分离泡和转捩问题,解释为什么模型尺度与实机尺度的气动特性会截然不同。
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- 翼型翼的空力分析
翼型()的扬力抗力特性予测、失速举动高扬力装置的效果评价分析。NACA翼型始、现代翼型自然层流翼型的设计CFD不可欠。风洞试验探索设计空间CFD广。 - (1)构造设计的风荷重
(1)构造设计的风荷重计算、(2)行人级别的风环境评估(行人舒适性)、(3)自然通风规划。超高层建筑中风荷重成为结构设计的主要因素。建筑基准法使用风力系数计算设计风压,但对于复杂的建筑形状或周边建筑干扰较大的情况, - 赛车空气动力学
量产车以降低空气阻力(阻力)为主要目标,而赛车的目标是在最大化下压力(负升力)的同时将阻力控制在可接受范围内。F1赛车在时速300km时产生约3.5G的下压力。这样的推压力大大超过车重,理论上车可以倒悬在天花板上行驶。 - 体育用品空气动力学分析
体育用品空气动力学分析,包括CFD解析和风洞试验的设计优化方法。介绍了阻力低减和升力控制的实用方法。 - 铁路车辆空气动力学
铁路车辆空气动力学解析从理论基础、数值计算方法到工程应用。CFD解析评估高速列车空气动力特性和故障排除。 - 无人机空力设计
深入讲解无人机空力设计,涵盖低雷诺数空力、层流剥离气泡与过渡现象、螺旋桨与多旋翼CFD,以及低Re翼型网格策略、常见失败对策与XFOIL应用要点。 - 汽车空气动力学模拟
(1)空气阻力C_D降低带来的燃油效率改善、(2)升力C_L降低带来的高速稳定性保证、(3)风噪降低。高速行驶时的燃油效率与此直接相关,C_D每降低0.01燃油效率就能提升约0.3~0.5%。对电动汽车的续航里程也有重大影响。 - 风力涡轮机的CFD分析
风力涡轮机的CFD分析:流体力学分析用于叶片性能评估和空气动力设计优化的实务方法、数值计算和软件应用