柜门尺寸计算公式fluent中升力系数,阻力系数和压力系数定义

2020年10月17日发(作者：倪兆京)
问题：圆柱绕流在fluent中如何得到阻力系数和升力系数？具体的设置是怎样
的？是要 监测得到阻力和升力吗？它们分别怎么设置来得到？
答：首先要在report－reference value里设置参考速度和长度
然后solve－monitor－force中设置监测drag，lift就可以了
阻力和升力是可以得到的，得到之后再除以12pV**2S就可以了
问题：fluent中升阻力系数如何定义？
答：升力系数定义：
FLUENT的升力系数是将升力除以参考值计算的动压
(0.5*density*(ve locity**2)*area=0.5*1.225*(1**2)*1=0.6125)，可以说只是对作
用力进行了无量纲化，对自己有用的升力系数还需要动手计算一下，report一下
积分的面 积和力，自己计算 。
其实本身系数就是一个无量纲化的过程，不同的系数有不同的参考值，就像计算
Re数时的参考长度，是一个特征长度，反应特征即可
作为Cl、Cd也是具有特定含义的 系数，参考面积的取法是特定的，比如投影面
积等等，但是这个在Fluent里是没有体现的
Fluent里面你不做设置，就是照上面的帖子这样计算出来的，
并不是你所期望的参考值，自己需要设定，对需要的参考值要做在里面设定

另外：参考值的改变不影响迭代计算的过程，只是在后处理一些参数的时候应用
到
user guide 的相关内容

26.8 Reference Values

You can control the reference values that are used in the computation of
derived physical quantities and nondimensional coefficients. These reference
values are used only for postprocessing.

Some examples of the use of reference values include the following:

Force coefficients use the reference area, density, and velocity. In addition, the
pressure force calculation uses the reference pressure.

Moment coefficients use the reference length, area, density and velocity. In
addition, the pressure force calculation uses the reference pressure.

Reynolds number uses the reference length, density, and viscosity.

Pressure and total pressure coefficients use the reference pressure, density,
and velocity.

Entropy uses the reference density, pressure, and temperature.

Skin friction coefficient uses the reference density and velocity.

Heat transfer coefficient uses the reference temperature.

Turbomachinery efficiency calculations use the ratio of specific heats.
26.8.1 Setting Reference Values

To set the reference quantities used for computing normalized flow- field
variables, use the Reference Values panel (Figure 26.8.1).

You can input the reference values manually or compute them based on
values of physical quantities at a selected boundary zone. The reference
values to be set are Area, Density, Enthalpy, Length, Pressure, Temperature,
Velocity, dynamic Viscosity, and Ratio Of Specific Heats. For 2D problems, an
additional quantity, Depth, can also be defined. This value will be used for
reporting fluxes and forces. (Note that the units for Depth are set
independently from the units for length in the Set Units panel.)

If you want to compute reference values from the conditions set on a particular
boundary zone, select the zone in the Compute From drop-down list. Note,
however, that depending on the boundary condition used, only some of the
reference values may be set. For example, the reference length and area will
not be set by computing the reference values from a boundary condition; you
will need to set these manually.

To set the values manually, simply enter the value for each under the
Reference Values heading.
不同的Cd、Cl在各行业叫法一一致，如在汽车行业叫风阻系数
风阻系数：空气阻力是汽车 行驶时所遇到最大的也是最重要的外力。空气阻
力系数，又称风阻系数，是计算汽车空气阻力的一个重要 系数。它是通过风洞实
验和下滑实验所确定的一个数学参数, 用它可以计算出汽车在行驶时的空气阻
力。
空气阻力是汽车行驶时所遇到最大的也是最重 要的外力.风阻系数是通
过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数,用它可以计算出汽车在行驶时的
空气阻力.风阻系数的大少取决于汽车的外形.风阻系数愈大,则空气阻力愈大.现
代汽车的风 阻系数一般在0.3-0.5之间.
下面是一些物体的风阻：
垂直平面体风阻系数大约1.0
球体风阻系数大约0.5
一般轿车风阻系数0.28-0.4
好些的跑车在0.25
赛车可以达到0.15
飞禽在0.1-0.2
飞机达到0.08
目前雨滴的风阻系数最小
在0.05左右
风阻是车辆行驶时来自空气的阻力，一般空气阻力有三种形式，第一 是
气流撞击车辆正面所产生的阻力，就像拿一块木板顶风而行，所受到的阻力几乎
都是气流撞击 所产生的阻力。 第二是摩擦阻力，空气与划过车身一样会产生摩
擦力，然而以一般车辆能行驶的最快速 度来说，摩擦阻力小到几乎可以忽略。第
三则是外型阻力(下图可说明何谓外型阻力)，一般来说，车辆 高速行驶时，外型
阻力是最主要的空气阻力来源。外型所造成的阻力来自车后方的真空区，真空区
越大，阻力就越大。 一般来说，三厢式的房车之外型阻力会比掀背式休旅车小。
车辆在行驶时，所要克服的阻力有机件损耗阻力、轮胎产生的滚动阻力
(一般也称做路阻)及空气阻力。 车辆在行驶时，所要克服的阻力有机件损耗阻
力、轮胎产生的滚动阻力(一般也称做路阻)及空气阻力。 随著车辆行驶速度的
增加，空气阻力也逐渐成为最主要的行车阻力，在时速200kmh以上时，空气< br>阻力几乎占所有行车阻力的85%。
一般车辆在前进时，所受到风的阻力大致来自前方，除 非侧面风速特别
大。不然不会对车辆产生太大影响，就算有，也可通过方向盘来修正。风阻对汽
车性能的影响甚大。根据测试，当一辆轿车以80公里时前进时，有60%的耗
油是用来克服风阻的。 风阻系数Cd是衡量一辆汽车受空气阻力影响大小的一
个标准。风阻系数越小，说明它受空气阻力影响越 小，反之亦然，因此说风阻系
数越小越好。一般来讲，流线性越强的汽车，其风阻系数越小。
风阻系数可以通过风洞测得。当车辆在风洞中测试时，借由风速来模拟
汽车行驶时的车速，再以测试仪器 来测知这辆车需花多少力量来抵挡这风速，使
这车不至于被风吹得后退。在测得所需之力后，再扣除车轮 与地面的摩擦力，剩
下的就是风阻了，然后再以空气动力学的公式就可算出所谓的风阻系数。
风阻系数＝正面风阻力× 2÷(空气密度x车头正面投影面积x车速平方)。
一辆车的风阻系数是固定的，根据风阻系数即可算出车辆在各种速度下
所受的阻力。