本人碩士論文做流體力學相關
所以應該能發表一點點淺見
現在純理論要解釋物體在流體中的受力情形有幾個方法
包括用渦流和流線等等理論來解釋
但就我所知
簡單的純理論只能做二維的計算
如機翼和圓柱的橫切面等
至於三維的受力分析
純理論可能有 但也應該相當複雜
這牽扯到我們日常生活中所遇到的流況大部分都是紊流(turbulence flow)
也就是流體會以非常混沌不可預測的方式來運動
這讓只透過簡單的理論來預測受力不太可能
比較務實的方法是直接跑流體力學模擬
就是去離散流力經典公式Navier-Stokes equations
把空間中的流體切成許許多多的小網格
再加上一定的速度和壓力等的邊界條件
還有流體的物質特性(黏性等)
就能計算得每個網格的流體資訊(速度、壓力、密度等等)
如此一來就能獲得空間中的所有流況資訊
要物體受力就計算物體表面的壓力再去換算成力
要流體流動情形就計算三維的流線
但缺點是由於是對空間和時間進行離散會有一定的誤差
所以最後多少還是會跟實驗資料進行比較
總結來說
現在要看飛機能不能飛
大都是直接跑模擬或實驗看受力分析
再想辦法用半經驗半理論
去解釋為啥會有這現象
作者:
ryanmulee (ryanmulee)
2023-12-18 14:37:00推這篇推
作者: lightdogs 2023-12-18 14:47:00
大部分材料科學其實都差不多這樣 模擬數據能跟實驗吻合固然很好 但大多都是不太吻合只能找個接近的做分析解釋 人類目前了解還是相當有限
作者:
zoo2020 (傘蜥蜴)
2023-12-18 14:48:00這個最大問題就回到。在無邊界的空間中。如何假設邊界條件?高空空氣假定為ideal gas可行嗎?
不管啦,只要沒有公式解通解就是人類無法理解現在沒有答案
作者: lightdogs 2023-12-18 14:54:00
說實在做研究來說 有公式通解就是減少模擬的時間降 不然跑模擬很花時間又要考慮很多狀況 不同邊界條件 不同材料參數 出來的結果都不同
作者:
orze04 (orz)
2023-12-18 15:05:00數值解和解析解就連基礎力學的三體運動都只能求近似了
作者: s891234 (嘟嚕咑) 2023-12-18 15:38:00
流力前幾課就會教Navier-Stokes equations,然後跟你說現實絕大多數狀況都求不出來,只有數值解XD不過老實說大多科學家可能會覺得這樣就足夠解釋,然後去研究下個議題。
機械系幫推,熱流組的學科到進階課程(選修)之後根本都是查表修正項,反正做工程嘛,it just works 就好
作者:
adagiox (adagio)
2023-12-18 15:56:00非線性物理是不是很讚物理定律都有惹 但非線性物理還是跟你說窩不知道耶 畢竟我不可解析rrr 尼只能用一些極端條件才能解析 或是尼可能用一些數學工具來求得特徵值 尼還4數值模擬看看8管怎麼說流力最基礎的架構都已經完成了,剩下其實是計算的工作看看有魅有新玩意兒。8像我們金融物理還亂七八糟一大堆一個定論的模型都沒有慘rrrrQQ