物体落水冲击问题

谦谦 · 发表于 2010-1-31 23:13:19

感谢周华！那篇NATURE文章我看了，太有水平了！可惜他用的是BIM（boundary integral method）方法做的模拟，要是用FLUENT软件，我还可以照猫画虎一下呢！其实能做模拟的方法很多，但遗憾的是我只对fluent软件有一点了解（用它做过绕流分析），别的就不懂了，如果有更好、更合适的方法请推荐一下。
我似乎不用到他那个深度，我只需要总体上水能对物体产生多大的向上作用力就可以了，至于水面形状变化、气体流动等情况，虽然是冲击过程中必然会产生的结果，却不是我需要的结论。并且我正在困惑像水面上激起的水波、浪花、空穴气腔的形成及破灭这些过程是需要我们给出来、fluent只是显示给我们呢？还是只要给出物体下落速度和基本的压力边界条件等，fluent自己就能模拟和计算出来后面会发生的事情？

谦谦 · 发表于 2010-1-31 23:49:29

通流，您好！我认为您是权威，那是因为看到您是版主，经常回答大家的问题，也许您并不是最权威的专家，但是您一定是最热心的人！
首先解释一下，我并不是很专业，可能让所有参与这个问题讨论的人大失所望了！所以我做不到把问题公式化，尽管冯先生说建立准确的数学表达式是一个好的研究习惯，可是我只能停留在表面去看这个问题，我还不具备深入到问题本质的知识和能力，我甚至都不懂NS方程里面的一堆东西。
我只是想借助于水的受力分析来得到物体撞到水面上及其后一段较短的时间内水对物体的支持力，因为这个力决定着物体的大小和形状，我希望在水完全覆盖物体表面上之前水的向上升力能够支撑物体的重量。所以，正如您所说，我并不在意那个“一刹那”，那么请问一下，这是否就是说我不用按瞬态（unsteady）求解？可以用稳态代替瞬态，进行简化和假设？还有您说的如果是求一段时间内的平均冲量，空气可以忽略，是说忽略空气的压缩性（弹性），还是说可以不用vof气液两相？我现在恨不得能把问题简化到最简单的程度，不然，考虑的太复杂、太全面，我就进行不下去了。先简后繁吧？感谢您对这个问题的解释和分析，如果我初步只是要得到入水的阻力，该怎么去建立模型和分析呢？

谦谦 · 发表于 2010-1-31 23:52:20

（没有记错的话PRL，POF，各有两篇以上相同或者类似的文。。。。。。）
您提到的PRL，POF，JFM分别指的是Physical Review Letters、Physics of Fluids、The Journal of Fluid Mechanics 杂志吗？由于刚涉足流体力学领域，所以您提到的这几个著名刊物从来没拜读过，因而也不知从何查起。我很想了解一下别人做了些什么、是怎么做的，您能帮我回忆一下大概哪年的文章吗？是否还记得部分题目或者关键词的信息？

谦谦 · 发表于 2010-2-1 00:14:35

虽然我对“物体与水面抨击一瞬间发生的一些物理现象”很有兴趣，可是以我的水平再有三年也分析不出来那些涉及水弹甚至激波的问题，目前我只用fluent做过绕流，vof、瞬态、动网格、udf都没用过，而这些知识点我不可能都学，所以先来到这儿请教高手：我解决这个问题首先需要用到哪个或者哪些知识点？
您说“如果你就想大概求一个物体从空中落入水底的时间，不考虑十分前沿的细节。我觉得VOF+6dof可以解决。”，这已经很接近我的问题了，如果要求物体落入水底的时间，也是需要求物体受水的作用力的，我正是要求水对物体的向上升力和物体自身重力间的关系！但是我不需要求在这两个力作用下的物体运动情况，因为物体运动规律是我控制的，不是任由它自己在水中起落的，我先让它入水，然后再拉它出水，不能让它沉到水底去！
问题越辩越明，我想这下您了解了我想要的是什么了吧？那么，鉴于此，我该用什么去做？

mumu8888 · 发表于 2010-2-1 11:27:37

恩是这样的啊。所以我们有了不同的湍流模型啊。

mumu8888 · 发表于 2010-2-1 11:31:04

flunet初级建模好像注意我用的是好像，解决不了浮力问题。需要用udf处理浮力。因此，我不清楚 vof +dof怎么处理浮力。
“目前我只用fluent做过绕流，vof、瞬态、动网格、udf都没用过，而这些知识点我不可能都学”
这句话说的不对！
这些都是流体力学的知识，如果你要用软件做，把上面这些涉及你要求解的问题的操作啊，方程啊看会是你必须掌握的。
如果你确定用软件比如fluent最好画个小图什么的，方便大家讨论。

谦谦 · 发表于 2010-2-2 08:49:39

我的模型简单描述就是这样：上方是空气，下方是水，一个物体（设置成wall，给定平动速度）以1m/s的速度落下水中。可是从下方我的结果看，物体虽然被我设置了速度，但还是在原位置没动，本来这个时刻应该已经落到水面上了的。
另外如果考虑更复杂的情形，冲击后会产生一个气腔，这个气腔是fluent自己能模拟得出来还是需要我告诉它在某时刻会产生一个多大的气腔？因为我算作用力，有气腔和没气腔，力是不同的。
XDJM们请不吝指教啊！

cfd-soft · 发表于 2010-2-2 08:56:46

http://you.video.sina.com.cn/b/28891125-1671958151.html
这个动画？？

谦谦 · 发表于 2010-2-2 09:23:22

看了动画，是有点类似的意思，可是只有结果，不知是怎么做出来的？能指导一下操作步骤吗？

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