Пожалуйста, посчитайте сопротивление шара

[dmiantosha 11]

Здравствуйте, всем.

 

Занимался аэродинамикой давно, около 6 лет назад в институте, уже все подзабыл. 

 

Помогите, пожалуйста, кому не сложно, продуйте шарик. 

 

Необходимо вычислить силу лобового сопротивления шара радиусом 0.1 метра (10 см). Скорость потока - 5 м/с. Необходимо просто число в Ньютонах. 

 

Заранее, спасибо.

[kristeen 355]

0.035..0.04 [N] (Среда = воздух 25С)

[dmiantosha 11]

Спасибо большое, я тут поднатужился и тоже посчитал, цифра такая же... Примерно 0,03 [N].

 

Теперь берем формулу X = 0.5*Cx*p*v^2*S

Где S площадь перпендикулярная к потоку, в нашем случае S = 0.0314 м2, V=5 м/с, p=1.4.
Получаем 0,03N = Cx* 0,5495
Отсюда Cx = 0.05, а должно быть 0,42, как по всем учебникам. Что не так?

 

По идеи силу сопротивления шара в этом случаем, можно высчитать и аналитически, зная Cx=0.42

F= 0.5*0.42*1.4*5*5*0.0314 = 0.23[N], то есть должно быть примерно в 8-10 раз больше.. =(((

 

Что не так в моих рассуждениях?

[ccc44 53]

Где S площадь перпендикулярная к потоку, в нашем случае S = 0.0314 м2, V=5 м/с, p=1.4. Получаем 0,03N = Cx* 0,5495 Отсюда Cx = 0.05, а должно быть 0,42, как по всем учебникам. Что не так?  

 

У Вас плотность в кг/м^3, при переводе в Н она должна возрасти примерно в 10 раз. Кстати, по современным данным куб воздуха весит 1,2кг.

[dmiantosha 11]

Умножать плотность на 9.8? Тогда Cx вообще равен 0,005.... как для иголки? и что-то с плотностью я совсем не уверен... как бы ее обычно в Ньютоны не переводят....

Может быть все таки в площади дело?

[ccc44 53]

Умножать плотность на 9.8? Тогда Cx вообще равен 0,005.... как для иголки? и что-то с плотностью я совсем не уверен... как бы ее обычно в Ньютоны не переводят....

Может быть все таки в площади дело?

Пардон, ошибся забыл второй закон Ньютона. Чтобы получить силу в Н, нужно массу разделить на ускорение:

F=m/g.

Проверьте, записав все размерности.

[kristeen 355]

Дальше предлагается исследовать сеточную сходимость) 

 

 

 

Чтобы получить силу в Н, нужно массу разделить на ускорение:

F=m/g.

Проверьте, записав все размерности.

[ccc44 53]

Скрытый текст

Надо записать выражение силы через скоростной напор. Все метры и секунды должны сократиться, а остаться должны Н. Сделайте на бумаге. 

[kristeen 355]

Сделайте на бумаге.

@@ccc44, при всем уважении... призываю Вас очнутся. Все выкладки выше даны.

[ccc44 53]

Одумался. 

F= 0.5*0.42*1.4*5*5*0.0314 = 0.23[N], то есть должно быть примерно в 8-10 раз больше.. =(((

 

Здесь результат действительно в Н [кг*м/сек^2]. Тогда копайте аэродинамику…

[AlexKaz 1 838]

http://ru.m.wikipedia.org/wiki/Плотность_воздуха

[kristeen 355]

dmiantosha сказал(а) 02 Фев 2015 - 18:30: F= 0.5*0.42*1.4*5*5*0.0314 = 0.23[N], то есть должно быть примерно в 8-10 раз больше.. =(((   Здесь результат действительно в Н [кг*м/сек^2]. Тогда копайте аэродинамику…

http://ru.m.wikipedi...отность_воздуха

 

Мне хочется воззвать: люди, вы читать умеете? Или только писать?

[ccc44 53]

Мы хотим считать научиться.

Спасибо большое, я тут поднатужился и тоже посчитал, цифра такая же... Примерно 0,03 [N].

Этого не может быть. Потому что Кристен считал шарик диаметром 0,1м, а у Вас 0,2м.

Сх = о,42 цифра похожая на правду. Где Вы ее взяли? Для цилиндра с идеальной стенкой при Re>1000 Cx=0,65.

CFX не владею, попробую в SW FS как будет время.

[kristeen 355]

Потому что Кристен считал шарик диаметром 0,1м, а у Вас 0,2м.

О, вот теперь мне стыдно, что я радиус с диаметром путаю.

[ccc44 53]

О, вот теперь мне стыдно, что я радиус с диаметром путаю.

 

А меня уже Альцгеймер достает. ТС  аэродинамику лет шесть назад изучал, а я лет 50 (1965, МАИ)

Ну вот результат в SW FS для шарика диаметром 0,2м:

Расчет на сетке 5 уровня адаптации частичных ячеек. Комп старенький, считал полчаса. Сила достигла 0,19Н и начала падать.

Сх = 0,188/0,55= 0,342, т.е неплохо сходится с Вашим. Но 0,42 вряд ли получится, как ни мельчи сетку.

[dmiantosha 11]

Во.. ну наконец то мы во всем разобрались.... 

 

Коэфиценты брал отсюда: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%8B, кстати, даже перепутал... 0,47 должно быть для сферы... но 0,34-0,35 уже лучше, чем на порядок меньше..

 

Кристен, не могли бы скинуть *,def файл Ваших расчетов, мне еще то же самое надо сделать для цилиндра, конуса и каплевидного тела. Для куба кстати, все получилось сразу и достаточно точно, CX был в районе 1.02-1.04.

[kristeen 355]

http://www49.zippyshare.com/v/AmdiClyA/file.html

 

UPD: сделано в версии 16.0 =((

[dmiantosha 11]

Большое спасибо!

[dmiantosha 11]

Не могу открыть в PRE

 

Пишет:

 

ERROR

CCL validation failed with message:

Error: Sub-object 'TOPOLOGY SIMPLIFICATION' is not allowed in /FILE DATA:File Data1

Warning: Can't check object /FILE DATA:File Data1/TOPOLOGY SIMPLIFICATION: Can't find rule. Skipping object and all children

 

Не могли тогда весь проект прислать, буду очень благодарен..

[kristeen 355]

Извините, забыл предупредить, что это версия 16.0

 

Сделаю в 15 -- вышлю.