汽车风窗玻璃外流场特性及其对雨滴运动影响的研究

本文中对风窗玻璃的外流场特性进行数值仿真,以揭示其对雨滴运动的影响。首先,采用标准k-ε湍流模型,构建风窗玻璃模型的计算域,并生成网格控制域。设定边界条件,重点区域采用控制混合网格,建立风窗玻璃外流场的气流模型。然后,运用COMSOL Multiphysics计算流体力学软件对气流模型进行数值仿真,分析风窗玻璃外表面的压力分布特性和附着气流速度场特性。实验结果表明,数值仿真的风窗玻璃表面附着气流特性与实验结果基本一致,验证了所建立模型的有效性。接着,采用控制变量法对气流速度和风窗玻璃倾角对流场特性的影响进行仿真。结果表明,改变气流速度只对表面压力和附着气流流速的数值产生影响,不影响风窗玻璃表面压力分布规律和附着气流的流向规律。改变风窗玻璃倾角对外流场特性影响较大,随着风窗玻璃倾角的减小,附着气流的整体流速趋于均匀。最后,研究了不同气流速度对雨滴运动的影响,这对雨滴运动的控制具有重要的参考价值和指导意义。

黄土地区大雨滴动力学的特性研究

雨滴运动的理论模型研究可以为黄土高原水土保持研究提供依据。分析了地球大气中雨滴下落的万有引力、浮力、粘滞阻力、科里奥利力等四种影响因素,通过牛顿动力学方程来建立其数学模型,并用Matlab获得直径为4.0-6.0mm的大雨滴详细动力学特性。研究发现:粘滞阻力使大雨滴下落必有一个收尾速度(约9.55m/s);浮力对雨滴运动影响不大;科氏力使雨滴的下落产生向东和向南的偏移量,65.66m的东偏量比0.85m的南偏量明显大;粘滞阻力对雨滴下落运动的偏移量的影响十分显著。

强降雨条件下高速列车气动特性分析

基于标准κ-ε双方程湍流模型和拉格朗日离散相模型,研究强降雨条件下列车前端计算区域长度的取值。在此基础上,分析不同车速、不同降雨强度下的高速列车气动特性,并与无雨条件下的计算结果进行比较。研究表明,列车前端计算区域长度应达到雨滴运动水平距离的1.5倍。降雨强度增加,列车周围雨滴浓度整体上增大。雨滴越靠近尾车,浓度越大。车速越大,雨滴飞溅程度越大,飞溅的距离越远。在强降雨条件下,列车的整车阻力、头车阻力、中车阻力均随降雨强度和车速的增加逐渐增大;尾车阻力随降雨强度增加而减小,随车速增加而增大。气动阻力变化的百分比随着降雨强度的增加而增大,随着车速的增加而减小。

雨滴下落情况的理论分析

本文起源于一道高三物理训练题.该题引发了教师间较为热烈的讨论.为获得本题的确切结果,本文从理论上探究了雨滴在空中下落运动情况,包含位置时间关系、速度时间关系以及加速度时间关系,并用手机APP教学软件描绘了相应的函数图像,最后对本题的再编辑给出建议.