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          奶牛能飛嗎?“空氣牛力學”的升力和阻力

          教育裝備采購網 2016-12-06 09:02 圍觀925次

            當然啦,奶牛不會飛,反正它自己肯定飛不起來。但是呢,任何物體處于空氣氣流中都會受到空氣升力以及阻力,升力的方向垂直于氣流方向,阻力的方向與氣流方向平行。對于這種基本但又值得研究的現象,我們常常用于研究,卻很少用到研究農場動物身上。那么今天,在本文章中你將會看到"到底在什么樣的空氣速度下奶牛才會飛起來呢?"

            FloEFD的起源可以追溯到20世紀80年代,它早在俄國工業興起。1991年,莫斯科物理研究所首次發布了名叫AeroShape 3D(FloEFD的原型) 的商用 CFD 代碼。由于當時計算機的應用在蘇聯遠沒有西方國那么廣泛,其計算能力也沒有西方國那么發達,所以當時開發的CFD 技術不僅必須滿足準確性的要求,同時也要保證有限的計算量。以上這些為FloEFD奠定了良好的基礎,使其能夠利用特有的網格劃分技術達到工業設計時間級的分析需求,從而快速產生更為準確的結果。

            當空氣流速隨著不同風力(微風、 風、 大風、 風暴和颶風)變化時,我們用FloEFD來計算當風從正面和后面吹來時牛的升力以及阻力(請記住,這是為了從空氣動力學角度探索??偸钦婷鎸τ娑鴣淼目諝獾脑?。這些事情對FloEFD來說太容易了,就是要求出一組CAD 曲面在相關方向上的受力。此種情況下,我們將牛表面所受的升力和阻力的結果總結如下兩表。

            


            


            對于牛受到的阻力而言,其基本不隨著牛的迎風方向的改變而改變。然而升力卻并不是這么回事,當牛正面迎風時,牛所受到的升力遠大于其他方向迎風時的升力。

            


            同理,我們可以認為,在某一空氣流速下,奶牛受到的升力將足以抵消奶牛的體重。我們從升力與風速度圖中很容易的可以推算出這一空氣流速為1000 km/h,此時,牛的自重是不能阻止自身被抬離地面的。(好吧,其實我們忽略了此時牛收到的阻力,也許牛臉上的阻力就能阻止牛飛起來,但是我們也要知道一個事實,如果沒有大量的熱以及爆破,這種地面空氣速度一般是不會出現的)。不過我們也可以換句話說,如果當一頭牛以1000 km/h的速度奔跑時,我們就能看到它飛起來。(好吧,我們又忽略了,牛是不可能跑這么快的!而且一旦牛飛起來了,那么它就停止跑了,這樣他的速度就又會降下來,然后不得不摔倒地上)。

            所以,技術上來講,牛是可以飛的!只是他們自己沒有掌握這個技術。

            恒潤科技作為FloEFD國內汽車行業唯一代理商,擁有一支經驗豐富、技術專業的支持團隊,為汽車及工程機械行業的整車廠和供應商提供完整的解決方案及工程服務。

            


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