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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » 三维圆柱绕流中reference value中的area depth length怎么设置？
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王影杰

木虫 (正式写手)

[求助] 三维圆柱绕流中reference value中的area depth length怎么设置？ 已有2人参与

三维圆柱绕流,reference value中的area depth length怎么设置，一直困扰的问题，求指教？
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静静努力，静静收获
1楼 2015-07-17 21:14:32
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

q:1306140890

木虫 (正式写手)
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11楼: Originally posted by 王影杰 at 2015-07-20 19:15:50
刚才算了一下，公式cd=(Fd)/(ρ*v^2*A/2)，用Fd带入report-force的力，A带入area中的面积，结果正好是force coefficient的结果。那么阻力系数force coefficient就是cd曲线的平均值啦。force输出时有个方向向量，正 ...

force coefficient是力系数，它是最后一次迭代出来的结果，不是cd的平均值，计算平均值可以把cl和cd的数值输出来，自己用Excel算一下平均值就行。
阻力方向和速度方向一样，升力方向垂直于速度方向，具体的方向向量要看你模型的坐标系了。要保证力的方向向量和模型的坐标系是一致的，默认的方向向量不一定正确，需要检查一下。

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王影杰
好之者不如乐之者
13楼2015-07-21 06:57:20
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q:1306140890

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

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5楼: Originally posted by 王影杰 at 2015-07-20 08:23:03
单相流，圆柱是竖直的贯穿流体中，想计算一下升阻力系数，在圆柱绕流中,reference value这里面的设置，我要是采用默认设置，升阻力曲线就没有什么波动，都说二维area是特征长度，length和area一样，那3-d圆柱绕流a ...

我们计算得出的那两个力曲线是阻力和升力系数曲线，而不是力本身。
阻力系数cd=(Fd)/(ρ*v^2*A/2)，好像是这个样子，式中，Fd是圆柱体受到的阻力，分母的A就是那个area，A=直径D*水深。cl类似。
length就是雷诺数里的那个特征长度，圆柱体一般是直径。
reference values里的设置只影响力的系数公式中的那几个常熟，虽然不会影响圆柱的受力，但会影响cl和cd曲线的形状。
还有就是，如果力曲线没有波动，那有可能是一开始的时候，数值比较大，后面的数值比较小，所以在一个坐标系下看上去像是平了，你可以把前面的大数值删掉只保留后面的结果。
你试试吧，有问题再说。

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好之者不如乐之者
6楼2015-07-20 09:39:36
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taotaoswat

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
不知道3维圆柱绕流具体指什么，如果是在流场中贯通的圆柱，应该是圆柱的高度，不过这与2维的有什么区别呢？
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2楼2015-07-19 23:05:21
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q:1306140890

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
单相流吗？圆柱是竖直的吗？你要计算什么？升，阻力系数吗？

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好之者不如乐之者
3楼2015-07-20 06:21:28
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王影杰

木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by taotaoswat at 2015-07-19 23:05:21
不知道3维圆柱绕流具体指什么，如果是在流场中贯通的圆柱，应该是圆柱的高度，不过这与2维的有什么区别呢？

是圆柱绕流3-D数值模拟，在流畅中是竖直放置的，在流场中是贯通的，我想知道reference value里面设置对升阻力有什么影响，对其曲线形状有什么影响？本想上传图，可是不知怎么弄上来。
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静静努力，静静收获
4楼2015-07-20 08:18:33
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王影杰

木虫 (正式写手)
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3楼: Originally posted by q:1306140890 at 2015-07-20 06:21:28
单相流吗？圆柱是竖直的吗？你要计算什么？升，阻力系数吗？

单相流，圆柱是竖直的贯穿流体中，想计算一下升阻力系数，在圆柱绕流中,reference value这里面的设置，我要是采用默认设置，升阻力曲线就没有什么波动，都说二维area是特征长度，length和area一样，那3-d圆柱绕流area和length怎么设置呢?
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静静努力，静静收获
5楼2015-07-20 08:23:03
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王影杰

木虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by q:1306140890 at 2015-07-20 09:39:36
我们计算得出的那两个力曲线是阻力和升力系数曲线，而不是力本身。
阻力系数cd=(Fd)/(ρ*v^2*A/2)，好像是这个样子，式中，Fd是圆柱体受到的阻力，分母的A就是那个area，A=直径D*水深。cl类似。
length就是雷诺数 ...

那么Fd怎么得到呢，在fluent能否提取出来，是fluent里面area-weighted average圆柱面的平均静压吗？
A=直径D*水深，如果不是圆柱是三角形的话，这里面的D该是三角形的什么参数呢？是迎风面的那个面得宽度吗？
我还有一个问题就是升阻力曲线是一样的，圆柱的升阻力曲线不同，别的形状的就是一样的，这是怎么回事呢？
我改变了reference values的数值仿了一下，的确cl和cd曲线的形状改变而且系数大小也改变了，那么说如果是设置不合理cl和cd的值是不能参考的。
后来又改变了时间步长对曲线形状也是有影响的，时间步长设置除了影响曲线形状还会对别的有影响吗？
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静静努力，静静收获
7楼2015-07-20 10:37:53
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q:1306140890

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
王影杰: 金币+5, ★★★很有帮助, 真心很感谢，这么耐心解答，这些问题已经困扰我很久了 2015-07-20 14:43:54
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7楼: Originally posted by 王影杰 at 2015-07-20 10:37:53
那么Fd怎么得到呢，在fluent能否提取出来，是fluent里面area-weighted average圆柱面的平均静压吗？
A=直径D*水深，如果不是圆柱是三角形的话，这里面的D该是三角形的什么参数呢？是迎风面的那个面得宽度吗？
我 ...

report，force，可以输出最后计算的力，但那个只是一个值，如果你需要力的变化情况的话，还是要看cl和cd曲线，变化趋势和力是一样的。另外，也可以改一下reference values里的密度值，是cl和cd公式的分母等于1，那么得出的曲线其实就是力的曲线了。
area是迎流面积，三角形的特征长度我也不会。
reference values里的值会直接影响cl和cd的值，但对cl和cd的变化趋势影响不大。
时间步长尽量小，太大了计算结果就没有参考意义了，总时间也不能太短，太短了流动状态可能还没有到稳定，如果cl或cd曲线出现了几个明显的周期变化时应该就稳定了。当然，时间步长小了，那计算花费的时间就多了，这个需要权衡一下。
“升阻力曲线是一样的”那个问题是什么意思?

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王影杰
好之者不如乐之者
8楼2015-07-20 12:36:05
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王影杰

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8楼: Originally posted by q:1306140890 at 2015-07-20 12:36:05
report，force，可以输出最后计算的力，但那个只是一个值，如果你需要力的变化情况的话，还是要看cl和cd曲线，变化趋势和力是一样的。另外，也可以改一下reference values里的密度值，是cl和cd公式的分母等于1，那 ...

如果reference values里面设置的都合理了，那么对cl和cd仿出来的曲线以及曲线值就是正确的，要是想验证一下，自己算一算，就应该知道阻力，在fluent面report，force输出的力是阻力吗？
网上有人提出问题说升力系数偏小，小了2个数量级，数量级是什么意思呀？他是根据什么判断自己的升力系数是不准确的？
时间步长有计算公式吗，依据什么来设置补偿呢，我设置了0.001和200步，不知道是否准确？
我的升力系数曲线和阻力系数曲线总是一模一样的，这是怎么回事呢？
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9楼2015-07-20 14:41:52
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9楼: Originally posted by 王影杰 at 2015-07-20 14:41:52
如果reference values里面设置的都合理了，那么对cl和cd仿出来的曲线以及曲线值就是正确的，要是想验证一下，自己算一算，就应该知道阻力，在fluent面report，force输出的力是阻力吗？
网上有人提出问题说升力系数 ...

1， force输出时有个方向向量，不同的方向代表不同的力，输出的结果一般有两组，force的那个是力，另一组力系数（force coefficient）。
2，数量级那个我不太清楚，可能是10倍一个量级吧
3，时间步长好像有个估算公式，在http://vdisk.weibo.com/wap/s/zJmf36IOrkfig里面瞬态问题那一章有个公式，但是我的水平有限，到现在也不知道那个分子怎么算。你再问一下别人吧。
4，0.001s的步长×200步=0.2s。这个时间太短了，因为流体流动0.2s，圆柱体后面的尾涡还没有生成呢，不是稳定状态。我觉得可以试试0.005的步长，算到cl出现几个周期性波动就可以了。
5，cl和cd的形状可能相似，但不可能完全一样，cl的数值范围应该比较小，并且平均值为零，cd应该在某个大于0的数附近波动，但平均值大于0。你再整体检查一下吧，任何一个设置错误都可能导致结果不合理，出点问题都很正常，慢慢来吧，一个一个解决。

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10楼2015-07-20 17:47:35
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