圆柱阻力系数

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1、第五章圆柱阻力系数圆柱阻力系数EFD.Pro可以用于研究物体周围的流动和确定由于流动所造成物体上的升力和牵引阻力。在这个例子中我们利用EFD.Pro确定一个浸没在均匀流体中的圆柱体阻力系数。这个圆柱的轴线与流体流向垂直。5UD在雷诺数1、1000、10三种情况下进行计算Re，D圆柱的直径，U流体的速度，是密度，是动力粘度。圆柱体的阻力系数如下式定义：FDCD12UDL2此处F是沿流动方向上作用在圆柱体直径D和长度L上总的力。这个仿真的目的是D通过EFD.Pro来获取圆柱体阻力系数并且与Ref.1中的实验数

2、据进行比较。复制Tutorial2-DragCoefficient文件夹进入到你的工作目录，此外由于EFD.pro在运行时会对其输入的数据进行存储，所以必须确保文件处于非只读状态。运行EFD.Pro。EFD.Pro8教程5－1第五章圆柱阻力系数点击File,Open。在FileOpen对话框,浏览Tutorial2-DragCoefficientcylinder0.01m文件夹找到cylinder_001m.asm组件。点击Open。这个Cylinder分析是了一个典型的EFD.ProExternal分析。外部流体分析

3、主要是处理流体在物体上流过的问题，诸如流体经过飞行器，汽车，建筑等。对于外部分析远场才是计算域的边界。你可以在EFD.Pro项目中求解一个既有内部分析又包括外部分析的流动问题（举例，流体掠过和通过一个建筑）。如果分析的问题同时包括了内部和外部分析，则你必须定义分析的类型为外部。首先创建一个新的EFD.Pro项目。创建项目1.点击FlowAnalysis,Project,Wizard。这个项目向导会指导你一步一步完成整个项目的特性定义。在这个例子中我们将分析流体在雷诺数为1的时，流过圆柱体的情况。2.选择Createnew

4、。在Configurationname框输入RE1。这是用EFD.Pro创建例子的文件名。点击Next。EFD.Pro8教程5－2第五章圆柱阻力系数3.在UnitSystem对话框你可以对输入和输出（结果）选择合适的单位系统。对于这个项目使用默认的国际单位制SI。点击Next。4.在AnalysisType对话框选择External作为流体分析类型。这一对话框允许你定义一些更为高级的物理特性。在这个项目中我们不使用任何高级的物理特性。忽略物体内部封闭的空间，你可以选择Excludeinternalspaces;但这个教程

5、中的圆柱体内没有任何内部空间存在。Referenceaxisoftheglobalcoordinatesystem(X,YorZ)用于定义表格或公式中与圆柱坐标系有关的数据，其中圆柱坐标系就是基于这个轴。当雷诺数小于40时，流体流过圆柱体是稳态的(参见先前的雷诺数定义)而当雷诺数大于40时是非稳态。因为在这个教程中首先计算的时雷诺数为1，所以我们首先进行稳态分析。点击Next。5.因为在这个项目中以水作为流体,打开Liquids文件夹并且双击Water项。点击Next。EFD.Pro8教程5－3第五章圆柱阻力系数6.在W

6、allConditions对话框你可以定义应用到与流体相接触壁面的默认壁面条件。在这个项目中，我们保持默认的Adiabaticwall设置,假设所有的模型壁面都是绝热的并且壁面的粗糙度为0。点击Next。对于External问题，诸如这个例子中的圆柱体,InitialandAmbientConditions对话框会要求你定义稳定自由流体的环境流动条件。因此你要定义ComputationalDomain内的初始条件和ComputationalDomain上的边界条件。这个环境条件是工程热力学参数（默认情况下静压和温度），流

7、速，湍流参数。在这个项目中我们在默认的热力学参数条件下进行分析(即在一个标准大气压下),此外根据雷诺数设定入口流体（X向）的速度。为了方便起见我们可以通过使用Dependency框以雷诺数定义入口流体的流速。7.点击VelocityinXdirection区域。Dependency按钮被激活。8.点击Dependency。Dependency对话框出现。使用Dependency你可以以几种方式定义数据：常数、随x,y,z,r,,坐标和时间（仅仅是瞬态的时候）变化的表格和公式。这个r是从参考坐标系（GlobalCoo

8、rdinateSystem在Wizard和GeneralSettings对话框中设置）中选择的Referenceaxis到某一点的距离，而和分别是球形坐标系的极角和方位角。因此,通过r,,和坐标的结合，你可以在圆柱或球形坐标系中定义数据。9.在Dependencytype列表选择FormulaDefinit