【CFD趣谈】奶牛会飞吗?

奶牛在不受外力的作用下,自然是不会起飞的。但奶牛和其他物体一样,它们在空气中也会遭受升力和阻力(升力是垂直于气流方向所遭受的力,阻力是与其平行所遭受的力)。现在,我和塞尔吉奥提出了一个假设:"在什么样的空气速度下,奶牛的升力能让它起飞?"

我们通过CFD软件,并使用蒲福风力等级表中的空气速度值来计算奶牛迎着风和背向风时所经历的总升力和阻力,并把结果汇总到下面图表中。

【CFD趣谈】奶牛会飞吗?_第1张图片

就阻力而言,奶牛朝哪个方向几乎没有什么区别。而升力就截然不同了,奶牛迎着风时所遭受的升力要比背对风时大得多!这就是奶牛总是背对着风的原因吗?达尔文是否能确保那些有迎风站立爱好的奶牛有足够长的时间来生育小奶牛?我们会看到一个奶牛造型的飞机吗?

让我们继续探索......

在一定的风速下,升力足以抵消奶牛的重量。根据图2中升力与风速图的简单推断表明,这种情况将发生在空气速度大于1000km/h时。到那时,奶牛将不受控制的离开地面。好吧,其实我们忽略了一个事实——此时的阻力可能已经朝着它的脸,将奶牛向后推了。同时我们也忽略了这样一个事实这样的地面空气速度,会不会产生巨大的热量和破坏。

还有一种可能,当奶牛以1000km/h的速度奔跑时,它也能起飞,当然我们忽略了这样一个事实——我见过的奶牛都不能跑得那么快。

所以,从技术上讲,奶牛可以飞,他们只是不知道,在这样的速度下,事情也往往会变得有点超出想象。

【CFD趣谈】奶牛会飞吗?_第2张图片

计算流体动力学(简称CFD,Computational Fluid Dynamics)是流体力学的一个分支。它以商业化CFD软件为工具,应用各种离散化的数学方法,对流体力学的各类问题进行网格划分、计算机模拟和结果分析研究,以解决各种实际的流场问题。

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