马格纳斯效应是一个众所周知的效应,它通过流体影响旋转物体的运动。最常见的方法之一,体验这一原则的影响是通过运动中的球的运动。实际上,这个物理学原理被业余爱好者和专业运动员用于网球、足球、板球、棒球等运动。在下面的例子中,我们要求尼古拉斯福吉尔,模拟流体,工业过程顾问经理,带我们通过一个网球模拟工作流程。
为什么需要分析这个工作流?
在网球比赛中,为了尽量减少非强制性的错误,运动员尝试在网上获得一些边缘,并利用上旋帮助球落在场内线内。由于球的旋转,球下方的空气加速,而球上方的空气减缓,导致压力梯度(伯努利方程 和较早在球顶部的流分离产生的尾流向上移动,这产生了一种向下的力,这种力将沿着重力工作,使球保持在场内。
当球保持低时,网就会变成一个障碍物,它会变得很难让球保持深,以中和对手。然后,球员使用相反的反作用(球下的高压力和球上的低压力)与后旋,这将创造一种向上的力量,将使球飞行的时间更长,并使球的"浮动"行为获得一些深度的球,尽管打近网。
描述工作流程
网球运动员利用他们可以提供给球的不同旋转的优势。当球旋转时,由气流产生的空气动力(所谓的马格努斯效应帮助球员在集会中控制特定的比赛中的球。注意20世纪初有人试图在飞机上使用这种效果 第 世纪和,有船舶使用弗利特纳转子或稳定器基于马格纳斯原则。 模拟流体溶液让我们模拟这样一种现象,以便更好地观察球的旋转对流体的影响,以及随后空气动力学力将如何影响球的轨迹。
正在分析网球的旋转球模型.在这里,我们使用逆风(即。没有进入流与球运动的角度),但这是可以通过实验设计来研究的东西。
适用的行业是通过体育用品的CPG,但如前所述,还有其他行业(如船舶)使用相同的物理原理,因此MDO也能从中受益。
主要模拟目标是什么?你想从模拟中学到什么?
模拟试图获得有关球的旋转如何影响球周围的气流以及空气动力如何影响球的轨迹的信息。
模拟解决方案(产品、角色等)。你用了吗?
这个模拟是用模拟器做的动力流在模拟云上。用户可以使用苏-1K-OC/苏-100K-OC访问模拟云上的电源流。电力流也可在场地和3D体验云。
使用模拟的好处(好处)是什么?
模拟使我们能够看到流,并直接了解球旋转对流的影响。我们可以看到分离/尾随的变化和球周围的压力变化。仿真结果为计算球上的空气动力学力提供了一种精确的方法,以及这些力随旋转(上旋、后旋等)的变化。)网球运动员会用的。这种变化将影响球的轨迹,人们可以想象制造商使用这种方法来改变其产品的机械特性。
