Расчёт Cx в FlowSimulation

[Sergiv 3]

Всем здравствуйте.

Помогите, пожалуйста, разобраться с тем, как рассчитать коэффициент лобового сопротивления.

Для примера взял шар диаметром 50мм.

Скорость потока 50 м/с

Среда - воздух.

Расчитываю Cx по формуле (2*{ГЦ Сила (X) 1})/(1.2*{Начальные и внешние условия:Скорость в направлении X:5.000e+001}*{Начальные и внешние условия:Скорость в направлении X:5.000e+001}*0,002)

 

Где {ГЦ Сила (X) 1} - сила вдоль оси Х, т.е. вдоль потока, Н

1.2 - плотность воздуха, кг/м.куб

{Начальные и внешние условия:Скорость в направлении X:5.000e+001} -скорость потока вдоль оси Х, м/с

0,0019 - площадь поперечного сечения шара диаметром 50 мм

 

После расчётов получаю Cx=0,12, что не сходится с реальностью (должно быть порядка 0,47)

 

Подскажите, в чём я не прав ? Заранее спасибо.

 

PS пробовал измерения проводить на разных скоростях, на 10 м/с и 100 м/с коэффициент сильно не изменяется, что хорошо)

[piden 2 874]

 

48 minutes ago, Sergiv said:

После расчётов получаю Cx=0,12, что не сходится с реальностью (должно быть порядка 0,47)

 

48 minutes ago, Sergiv said:

Подскажите, в чём я не прав ?

Re = v * L / nyu

nyu_air_20C = 1.51e-5 [m2 /s]

v = 50 [m/s]

L = 50e-3 [m]

Re = 1.66e5

 

И теперь:

[Sergiv 3]

Вот что я не учёл. Спасибо большое !

[Sergiv 3]

Столкнулся вот ещё с чем. С размером сетки, точнее с результатом, который от неё зависит.

Тот же самый шар, диаметром 50 и скорость потока 50 мс.

В зависимости от "качества" сетки получается сильно разный результат. Почему так разнятся результаты вычислений ?

 

 

"Точная" сетка

 

"Грубая" сетка

Изменено 17 сентября 2020 пользователем Sergiv

[piden 2 874]

1 minute ago, Sergiv said:

С размером сетки, точнее с результатом, который от неё зависит.

О мир, открытий чудных полон!)

 

1 minute ago, Sergiv said:

В зависимости от "качества" сетки получается сильно разный результат. Почему так разнятся результаты вычислений ?

Если в режиме отображения результатов отключить интерполяцию и скрыть геометрию, то увидите, как сетка разной плотности аппроксимирует геометрию и градиенты изменения переменных течения.

 

Ключевые слова: "сеточная сходимость". Попробуйте поискать ответ самостоятельно)

 

5 minutes ago, Sergiv said:

"Точная" сетка

Для этой задачи она все равно грубая.

В technicalreference.pdf есть пример с CX для цилиндра. Откройте файл примера и посмотрите на сетку для той задачи.

 

[Sergiv 3]

30 минут назад, piden сказал:

О мир, открытий чудных полон!)

Это точно ))

 

31 минуту назад, piden сказал:

Ключевые слова: "сеточная сходимость". Попробуйте поискать ответ самостоятельно)

Спасибо, поизучаю.

 

31 минуту назад, piden сказал:

В technicalreference.pdf

У меня этот документ отличается от вашего. Не могли бы ваш скинуть ?

[piden 2 874]

56 minutes ago, Sergiv said:

У меня этот документ отличается от вашего.

Сомневаюсь...

 

56 minutes ago, Sergiv said:

Не могли бы ваш скинуть ?

https://d2t1xqejof9utc.cloudfront.net/files/18565/SW_CFD_technical_reference.pdf

[karachun 2 038]

@Sergiv Дополню что в папке солидворкса есть готовые проекты валидации результатов.

SOLIDWORKS Corp\SOLIDWORKS Flow Simulation\Validation Examples

[Sergiv 3]

Если уменьшить максимально сетку, невзирая на вычислительные ресурсы, т это увеличит точность решения ?

[piden 2 874]

21 minutes ago, Sergiv said:

это увеличит точность решения ?

Должно.

Вот только с 10...100 м/с вы как раз попадаете на этот ламинарно-турбулентный переход, который сложно словить в CFD. Тем более в свфлоу, где только одна модель турбулентности и отсутствуют пристеночные слои.

 

В примере с цилиндром такую задачу вообще решают в нестационаре, на достаточно мелком шаге по времени, потом осредняют полученное значение cd на каком-то временном интервале.