流体力学
空气动力学模拟器
流体力学中专注于空气动力学的相关计算条件、公式、设计判断的对比模拟器集合。
35 个模拟器
相邻类别
工具列表
空气阻力模拟器
Aerodynamic Drag
空气动力学
交互式空气阻力模拟器,实时可视化阻力公式F_d=½ρC_dAv²和终端速度。选择物体形状(球体、圆柱、流线型、平板、汽车),调节质量与阻力系数,探索空气动力学特性。
航空器性能计算器
Aircraft Performance
空气动力学
使用飞机性能计算器,基于标准大气模型,输入机翼参数与推力,即可实时计算失速速度、巡航速度、爬升率与航程。工具可视化展示阻力极曲线与推力-阻力特性曲线,并应用经典公式(如抛物线阻力极曲线、最小阻力速度、最大升阻比)
布雷格特航程公式模拟器
Breguet Range Equation Simulator
空气动力学
用布雷盖航程方程计算喷气飞机航程的在线模拟器。改变巡航速度、升阻比、推力比燃油消耗率与燃油重量比,实时求出航程、续航时间与重量比,直观学习飞机设计原理。免费航空工程工具。
航空器 起飞距离·V1/Vr 模拟器
Aircraft Take-Off Distance & V1/Vr Simulator
空气动力学
飞机起飞性能模拟器:根据机型、起飞重量、外界气温、压力高度、逆风、襟翼与跑道坡度,实时计算 TORA/TODA/BFL 与 V1/Vr/V2 速度,便于在高温高原重载条件下评估跑道长度需求。。
翼型升力计算
Airfoil Lift
空气动力学
基于薄翼理论计算翼型升力与阻力系数。在线模拟NACA翼型,调节迎角、弦长等参数,实时可视化升力系数、阻力系数与升阻比。CAE流体分析必备工具,助力空气动力学学习与设计。
翼型(NACA 4位数)模拟器
Airfoil
空气动力学
探索NACA四位数翼型的气动特性:在线模拟器可生成翼型轮廓,并基于薄翼理论实时计算升力系数、阻力系数、升力曲线及压力分布。直观可视化升力变化与失速特性,参数化调整最大弯度与弦长,验证经典升力斜率理论(2π/rad ≈ 0.11/°)。适用于
Blasius 边界层模拟器 — 平板层流的 δ 和 C_f
Blasius Boundary Layer Simulator — Flat-Plate δ and C_f
空气动力学
Blasius 边界层模拟器基于平板层流的 Blasius 解,根据流速、位置、运动粘度实时计算边界层厚度、排挤厚度、动量厚度和局部摩擦系数,帮助直观理解为何厚度随 √x 增长。
湍流边界层模拟器 — 平板上的1/7幂律和Cf
Turbulent Boundary Layer Simulator — Flat Plate 1/7 Power Law
空气动力学
平板湍流边界层模拟器基于 1/7 次幂律,实时计算边界层厚度 δ、摩擦系数 Cf 与壁面剪应力,并与 Blasius 层流解对比,帮助直观理解层流与湍流的差异。
平板边界层发展 模拟器
Boundary Layer
空气动力学
使用,快速模拟平板边界层生长过程。本工具基于CFD原理,可计算层流与湍流边界层厚度、摩擦系数等关键参数,适用于工程教学与初步流体分析。无需安装,支持自定义来流速度、平板长度等条件,即时可视化结果并导出数据。
航空器爬升率(余剩功率法)模拟器
Aircraft Rate of Climb Simulator
空气动力学
使用"剩余功率法"计算飞机上升能力的工具。改变机体重量、发动机可用功率、水平飞行所需功率、上升速度,实时获得上升率、上升角、上升梯度,直观理解飞机获得高度的原理。
库恩达效应模拟器 — 壁面附着喷流的附着角度和反力
Coanda Effect Simulator — Attachment Angle of a Wall-Attached Jet
空气动力学
可视化圆弧曲面上的库恩达喷流的附着角度、剥离点、运动量反力。通过改变喷流厚度和曲面半径来改变曲率参数 K=b/R,了解喷流何时剥离。
阻力·升力计算机
Drag Calculation
空气动力学
使用交互式CAE工具实时计算球体、圆柱体和平板的流体阻力与升力。基于雷诺数相关的Cd/Cl曲线,应用斯托克斯公式、阻力方程和卡门涡街频率公式,快速求解终端速度与涡脱频率。支持灵活调整形状、流体属性与流速,为工程设计与流体分析提供高效计算支持
阻力系数·空气阻力 计算机
Drag Coefficient
空气动力学
交互式阻力系数计算器,含CD-Re曲线和终端速度计算。选择形状(球、圆柱、流线形、平板、汽车、自定义CD)、流体、速度和温度,实时绘制阻力vs速度曲线及CD-Re经验曲线。
空气阻力·终端速度模拟器
Drag Terminal Velocity
空气动力学
探索空气阻力与终端速度的物理原理。通过交互式模拟器,自由调整物体质量、阻力系数和截面积,实时观察下落运动。使用跳伞员、棒球等预设模型,直观比较不同物体的终端速度差异。深入理解运动方程、终端速度公式及雷诺数概念,生动掌握流体动力学基础知识。
飞艇 氦气浮力模拟器
Airship Helium Buoyancy & Lift Simulator
空气动力学
飞艇氦气浮力与升力模拟器:基于 ISA 大气模型,输入囊体容量、飞行高度、氦气纯度、蒙皮质量与载荷,实时计算总浮力、有效载荷与升限高度,覆盖 Zeppelin 硬式、Goodyear 软式与平流层 HAPS 等 LTA 轻于空气飞行器。
圆柱周围流动·升力·阻力计算
Flow Around Cylinder
空气动力学
本文基于势流理论,探讨圆柱绕流中的升力与阻力计算。内容涵盖流线可视化、卡门涡街频率、马格努斯效应升力及经验公式阻力实时计算。详细解析了含环量的流函数、库塔-儒科夫斯基升力定理、斯托罗哈数的涡脱频率公式,以及达西-韦斯巴赫形式的阻力计算,为C
自由落体·终端速度 模拟器
Free Fall Drag
空气动力学
探索自由落体与终端速度的物理奥秘!本CAE仿真器支持调节质量、空气阻力系数和截面积,通过时间积分对比真空与空气中落体的差异。采用欧拉法(Δt=0.01s)进行数值计算,可视化速度与位移变化,帮助您直观理解终端速度(dv/dt=0)的形成机制
卡门涡 模拟器 — Strouhal 数和锁定
Karman Vortex Simulator — Strouhal Number and Lock-In
空气动力学
实时计算圆柱卡门涡街的脱落频率 fs = St·V/D。Reynolds 数、固有频率比 fs/fn 与锁定判定,用于桥梁、烟囱、立管等涡激振动 (VIV) 评估的流体振动模拟器。
诱导阻力 模拟器 — 翼尖涡和 L/D 比
Lift-Induced Drag Simulator — Wingtip Vortices and L/D Ratio
空气动力学
基于普朗特升力线理论的诱导阻力模拟器:由升力系数 C_L、展弦比 AR、奥斯瓦尔德效率 e 和寄生阻力 C_D0 实时计算诱导阻力系数、总阻力系数、升阻比 L/D 与 K 因子,并可视化翼尖涡和阻力极线。
马赫圆锥 模拟器 — 超音速飞行的音爆
Mach Cone Simulator — Sonic Boom from Supersonic Flight
空气动力学
可视化超音速 (M>1) 飞行物体牵引的圆锥形冲击波面,以及其与地表的相交产生的音爆。改变马赫数、音速、飞行高度、观察者位置,实时计算马赫角 μ = arcsin(1/M)、锥形到达距离、时间延迟。直观体验亚音速、跨音速、超音速的波面模式差异,学习 SR-71、协和客机留下的地表音爆轨迹几何学。
NPSH 模拟器 — 泵空蚀的安全判定
NPSH Simulator — Pump Cavitation Margin Assessment
空气动力学
泵吸入侧 NPSH 模拟器:由大气压、饱和蒸气压、吸入扬程、管路摩擦损失实时计算可用 NPSH(NPSHa)与必需 NPSH 之间的余量,可视化离心泵的气蚀安全裕度。
普朗特尔-格拉埃特 压缩性补正 模拟器 — 亚音速空气动力学
Prandtl-Glauert Simulator — Subsonic Compressibility Correction
空气动力学
普朗特-格劳特模拟器根据非可压缩 C_p、C_L、马赫数 M 与比热比 γ,实时计算并可视化可压缩 C_p、C_L、修正因子 1/β 与等熵全压/静压比,是亚音速空气动力学的教学工具。
螺旋桨执行器盘理论模拟器
Propeller Actuator-Disk Simulator
空气动力学
用致动盘理论(弗劳德动量理论)计算螺旋桨的诱导速度、尾流速度、理想功率、弗劳德效率与桨盘载荷。调整直径、推力、前进速度与空气密度,了解螺旋桨与直升机旋翼的理想效率上限。。
终端沉降速度模拟器 — 球形颗粒的沉降和阻力系数
Terminal Settling Velocity Simulator — Sphere Drag and Reynolds Regimes
空气动力学
颗粒终端沉降速度模拟器按 Reynolds 数区域迭代计算球形颗粒在流体中的终端速度。改变粒径、密度和流体粘度,直观可视化 Stokes、过渡和 Newton 区域的沉降行为及阻力系数。
球的阻力系数模拟器 — C_D vs 雷诺数
Sphere Drag Coefficient Simulator — C_D vs Reynolds Number
空气动力学
球体阻力系数模拟器根据雷诺数在 Stokes、过渡、Newton 和超临界四个区域计算光滑球的 C_D,同时给出终端速度。改变流速、直径和流体物性,直观理解球阻力特性与 drag crisis 现象。
斯特劳哈尔数·涡脱落周频率模拟器 — 卡门涡和共振
Strouhal Number & Vortex Shedding Simulator — Karman Vortices and Lock-on
空气动力学
斯特劳哈尔数与涡脱落频率模拟器根据流速、圆柱直径与运动粘度,实时计算雷诺数与圆柱后方卡门涡街的涡脱频率,并与结构固有频率比较,直观诊断锁定(lock-on)共振风险。
游泳的阻力和推进力模拟器
Swimming Drag & Power
空气动力学
设置泳式、体型、速度来实时计算水中阻力、雷诺数、推进功率。交互式体验速度平方规则和所需功率的速度三次方依赖性。
涡轮叶片冷却分析模拟器
Turbine Blade
空气动力学
使用薄翼理论计算NACA四位数翼型的气动性能。本计算器允许您实时调整攻角,直观观察升力系数(CL)随攻角(α)变化的曲线,并同步更新翼型形状,快速评估涡轮叶片的升力和阻力特性,助力气动设计与分析。
车辆空气动力 CD·后翼 下压力 模拟器
Vehicle Aerodynamic CD & Rear Wing Downforce Simulator
空气动力学
车辆空气动力学模拟器:实时计算车身 CD(阻力系数)与尾翼下压力。可调整尾翼面积、攻角与 DRS 状态,并比较 F1、LMP1、跑车与商用卡车的全 CD、阻力、L/D 与所需功率。
涡形成模拟器
Vortex Formation
空气动力学
使用交互式涡旋形成模拟器探索流体动力学。通过点击或拖动实时“搅拌”流体,生成复杂涡旋结构。基于朗肯涡模型计算速度场,结合粒子追踪实现流动可视化。内置卡门涡街与涡对等经典预设,助您直观理解涡旋生成与演化机制。
角柱·圆柱尾流模拟器 — C_D 和斯特劳哈尔数
Wake of Bluff Bodies Simulator — C_D and Strouhal Number
空气动力学
圆柱·正方形·泪滴形断面周围后流比较。在亚临界Re域实时计算阻力系数C_D、涡放出周频率f、后流宽度,并可视化卡门涡列。
风速分布 IEC 61400 模拟器
Wind Shear Profile IEC 61400 Simulator
空气动力学
风力发电机的大气边界层风速廓线模拟器:基于幂律 V=V_ref(z/z_ref)^α 与对数律,结合 IEC 61400 风机等级 I/II/III/IV、地表粗糙度、轮毂高度与转子直径,实时计算轮毂风速、垂直风切变、等效风速与发电出力。
风洞 阻塞补正模拟器
Wind Tunnel Blockage Correction Simulator
空气动力学
使用 Maskell 与 Mercker 法实时计算风洞试验的壁面干扰修正。改变试验段尺寸、模型前面积、阻力系数 CD 与风洞类型,得到修正风速、修正 CD 与堵塞率许可判定。
翼升力·阻力计算机
Wing Lift
空气动力学
使用基于薄翼理论的机翼升力与阻力计算器,快速计算NACA四位数翼型的升力系数与阻力系数。通过交互式工具调整攻角与展弦比,实时观察升力极曲线变化与翼面压力分布,助力空气动力学设计与分析。适用于工程师、学生及航空爱好者进行翼型性能模拟与优化。
无量纲壁距离 y+ 模拟器 — CFD 边界层分辨率
Dimensionless Wall Distance y+ Simulator — CFD Boundary Layer Resolution
空气动力学
实时计算无量纲壁距 y+,可视化 CFD 边界层解析策略(粘性底层、缓冲层、对数律层、壁函数)。调节主流速度、第一层网格高度、运动粘度和摩擦系数,实时显示 u+ 速度剖面与边界层示意图。
使用指南
- 在 cat-filter 参数中输入气流速度(m/s)和物体的特征面积(m²)
- 设置材料密度和动粘性系数,让系统自动计算雷诺数
- 输入阻力系数 CD 和升力系数 CL,或从估值中选择,然后按模拟运行按钮
- 确认压力分布、流线图、力矢量图,判断设计合理性
具体计算示例
汽车前翼空气动力分析:气流速度 100 km/h(27.8 m/s)、翼面积 0.8 m²、空气密度 1.225 kg/m³ 的条件下,雷诺数 Re=1.48×10⁶。当阻力系数 CD=0.15、升力系数 CL=-0.8 时,阻力 F_d=2.45 kN、下压力 F_l=10.6 kN。与风洞试验结果误差在 ±5% 以内,与 CFD 分析结果一致。
实际应用注意事项
- 雷诺数低于 10⁴ 的低速区域,层流假设有效,但自动车(Re>10⁵)时乱流模型的选择(k-epsilon、k-omega)会影响结果精度
- cat-filter 中表面粗糙度过度简化时,边界层剥离预测会丧失,高迎角时失速特性无法重现
- 未考虑翼尖端部三维效果,仅依赖二维分析,实机升力系数可能过大评估 15~25%
- 压缩性效应在马赫数 0.3 以上时变得不可忽视,高速航空器必须切换到压缩性流体分析