Как построить график зависимости силы лобового сопротивления от скорости

[HankaKritik 3]

Доброго времени суток. Имеется подводный аппарат. Требуется построить график зависимости силы лобового сопротивления от скорости. Разобрался как привязывать увеличение скорости ко времени при помощи UDF файла. Далее нашёл как выводить график зависимости скорости от времени в Results-CFD-Post(на всякий случай прикладываю). Но как получить нужный график, разобраться не могу. Надеюсь, на Вашу помощь. 

[piden 2 874]

17 minutes ago, HankaKritik said:

Требуется построить график зависимости силы лобового сопротивления от скорости.

Проще всего сделать стационарный расчет в ВБ, скорость сделать входным параметром, сопротивление - выходным.

И сделать Design Study. Создать точки с нужными значениями скорости. После расчета получим для каждой точки сопротивление.

 

А в нестационаре можете не успеть на полку выйти при изменении скорости. 

 

Но если у вас уже есть расчет, в Expression создайте переменную Drag = force_x()@vehicle

или по какой координате у вас там drag.. И переменную Vel = areaAve(Velocity)@inlet. Потом в настройках графика - по оси X переменная Vel, по Y - Drag. Можете сделать Drag = abs(force_x()@vehicle) , чтобы знак не смущал..

 

Или просто посмотрите значение этой переменной + значение скорости в каждый момент времени) А потом берите эксель....

Изменено 24 апреля 2018 пользователем piden

[Fedor 1 597]

"построить график зависимости силы лобового сопротивления от скорости" найти одну точку  при ненулевой скорости и построить параболу. Два других условия - при нулевой скорости нулевое сопротивление, и при нулевой скорости производная равна нулю. Сопротивление пропорционально квадрату скорости, это любой лодочник-байдарочник знает :)

Кстати согласно системного анализа так же растут затраты на управление от роста управляемой системы. Это любой программист знает. Поэтому и придумали модульность и ООП :)  

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

1 hour ago, Fedor said:

найти одну точку  при ненулевой скорости и построить параболу.

При малых Re будет линейная зависимость. Этого любой лодочник-байдарочник может и не знать)

И если посмотреть скорости на графике... 

[Fedor 1 597]

Не в болоте же плавать или водорослях

Цитата

Число Рейнольдса есть мера отношения сил инерции, действующих в потоке, к силам вязкости.

Это то любой байдарочник знает  

:)

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

7 minutes ago, Fedor said:

Не в болоте же плавать или водорослях :)

Была бы идеальная парабола - можно было бы такую скорость подобрать, чтобы раз несильно махнуть веслом - и по инерции двигаться долго. Минимизировать энергетические затраты, так сказать. Как с затратами на управление, о которых любой программист знает :) Одним человеком проще управлять. И пиво ему проще заказать, чем для сотни таких же жаждущих :)

 

On 9/22/2017 at 3:44 PM, piden said:

Вообще получается интересно: если при малой скорости сопротивление движению очень мало, то скорость тела довольно долго будет приближаться к нулю..

Т.е. вроде как "тело не остановится никогда". Чудеса идеального математического мира)

 

  Reveal hidden contents

 

 

 

 

 

 

И тогда для получения инженерного решение придется или модифицировать зависимость для силы сопротивления, или задаться порогом скорости, при которой тело считается остановившимся)

 

 

[Fedor 1 597]

Видите V**2   :)

 

Тут лучше подходить как принято у грязных математиков в отличие от чистых . Механика же. В ней и точка это кубик :)

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

Just now, Fedor said:

Видите V**2   :)

Вижу. Потому что я сам это ввел :)

А что получается при этом - видите?

2 minutes ago, Fedor said:

В ней и точка это кубик :)

А не наоборот? 

[Fedor 1 597]

Так в механике континуума иначе тензоров не введешь. Сдвиги то как устроишь в вязкой или упругой среде ? 

Получается парабола, о чем и писал в самом начале :)

[Fedor 1 597]

Кстати точки как кубики Коши придумал в теории упругости. Его за это бароном сделали.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Коши,_Огюстен_Луи 

 

http://bonapartnapoleon.ru/koshi.html

 

https://piconka.ru/cauchy.html 

:)

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

33 minutes ago, Fedor said:

Так в механике континуума иначе тензоров не введешь. Сдвиги то как устроишь в вязкой или упругой среде ? 

Получается парабола, о чем и писал в самом начале :)

"доказательство запутыванием" 

 

[Fedor 1 597]

http://edufuture.biz/index.php?title=Силы_сопротивления_при_движении_твердых_тел_в_жидкостях_и_газах  см. 4.14 в букваре :)

Если быть педантом то надо два эксперимента для нахождения двух коэффициентов и записать условие в виде max(f1, f2)   где f1 линейное возрастание, а f2 квадратичное :)

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

1 minute ago, Fedor said:

см. 4.14 в букваре :)

Смотрю. И вижу:

При больших скоростях относительного движения....

 

Теперь смотрите сюда:

2 hours ago, piden said:

При малых Re

И сюда:

[Fedor 1 597]

Зачем из пушки по воробьям стрелять если рогатки хватает в умелых руках ?  :)

[piden 2 874]

31 minutes ago, Fedor said:

и записать условие в виде max(f1, f2)

Там будет не max(f1, f2), а f1+f2. Силы вязкостного трения никуда не деваются. Даже при большой скорости.

Другое дело, что пренебрежимо малыми становятся по сравнению с сопротивлением формы.

33 minutes ago, Fedor said:

Если быть педантом

Если уж быть педантом)

[Fedor 1 597]

 

Сложение логично, коэффициенты легко находятся из решения системы уравнений. По существу конструкция из двух базисных функций { x , x*x }  то есть все равно параболы, немного смещенной чтобы не иметь нулевую производную при нулевой скорости.

При этом уходим от линейности при малых скоростях :)

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

Just now, Fedor said:

Сложение логично, коэффициенты легко находятся из решения системы уравнений. По существу конструкция из двух базисных функций { x , x*x }  то есть все равно параболы, немного смещенной чтобы не иметь нулевую производную при нулевой скорости :)

Будем считать, что консенсус достигнут! 

[Fedor 1 597]

 Логично зависать в виде    C1*x*(1+C2*x )  и найти из пары экспериментов C1 и C2 

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor

[piden 2 874]

21 minutes ago, Fedor said:

и найти из пары экспериментов C1 и C2 

Да. Но... у численного эксперимента, как и у натурного, есть погрешность. Сколько нужно провести измерений, чтобы определить C1 и C2 с точностью не менее заданной?

 Плюс потом верификация... Парой экспериментов точно не отделаешься!)

[Fedor 1 597]

Это в идеале, минимум. А так метод наименьших квадратов для переопределенных систем линейных уравнений в руки если много измерений. Или еще что-то подобное  C Y = F это переопределенная система. C' C Y = C' F   это мнк, а можно и на другие матрицы  P  умножать чтобы свести к паре уравнений   P Y = P F  и можно добавлять уравнения чтобы снизить дисперсию   :)

Изменено 25 апреля 2018 пользователем Fedor