Wie entwerfe ich die hydro / aerodynamischste Form für ein 'Fahrzeug', das hin und her fährt (mit ANSYS)?

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Ich bin daran interessiert, ein sehr kleines Schaberblatt herzustellen, das sich entlang einer untergetauchten Oberfläche hin und her bewegt. Ich muss es jedoch so hydrodynamisch wie möglich gestalten, damit ich die Flüssigkeit so wenig wie möglich störe.

Ich verstehe, dass ich in ANSYS verschiedene Dinge wie Flügel modellieren kann, aber die meisten Tutorials konzentrieren sich nur auf diejenigen, die eine Fahrtrichtung haben. Ich muss die effizienteste Form entwerfen, die in einer Flüssigkeit in beide Richtungen bewegt wird.

Ich weiß, dass es viele Variablen gibt, mit denen ich mich befassen muss, aber ich brauche einen Ausgangspunkt, um das Problem anzugehen. Kann jemand Vorschläge machen?

Bearbeiten: enthält ein Bild, um es etwas besser zu erklären.

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fluid-mechanics ansys aerodynamics user88720
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Es muss einen symmetrischen Querschnitt haben. Mit dieser Einschränkung müssen Sie es nur in eine Richtung modellieren.
Chris Mueller
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Das ist wahr. Angenommen, ich modelliere eine Form wie ein Regentropfen (für ein einfaches Beispiel). Würde ich sie halbieren und das hintere Ende verwenden, an dem sie abfällt, oder das vordere Ende, das runder ist?
Benutzer88720
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Das ist nicht die tatsächliche Form eines Regentropfens (basierend auf dem Gleichgewicht zwischen innerem und äußerem Druck ist er eher wie ein Hamburgerbrötchen geformt, wobei die flache Seite die vordere Seite ist). Zurück zu Ihrer eigentlichen Frage: Sie müssen sich etwas klarer darüber sein, was Sie erreichen möchten. Wo erwarten Sie zum Beispiel, dass die "Kratzer" enden?
Dave Tweed
Es soll in einem 3D-Drucker verwendet werden, um UV-härtbares Harz von einer Glasoberfläche zu entfernen, bevor es tatsächlich durch eine projizierte Lichtquelle aushärtet, die durch das Glas scheint. Es dauert ungefähr eine Sekunde, bis es ausgehärtet ist. Daher plane ich, dass sich ein Wischerblatt (ca. 500 Mikron dick) mit 500 MHz entlang des Glases bewegt, wodurch die Flüssigkeit, die sonst am Glas aushärten würde, von der Oberfläche weggedrückt wird . Das Ziel ist, dass die Strömung vollständig laminar ist, um die Schicht, in der das Harz aushärten soll, nicht zu stören, etwa 1 mm vom Glas entfernt.
Benutzer88720
Was? Warum gelangt das Harz zunächst auf das Glas? Vielleicht sollten Sie ein Diagramm zeichnen - es wäre viel klarer, als zu versuchen, das Setup Ihres Druckers mit Worten zu beschreiben.
Dave Tweed

Antworten:

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Sie müssten eine erhöhte Kante haben, um das überschüssige Material aufzufangen, das einige Turbulenzen verursacht. Die Materialmenge würde die Höhe der erhöhten Kante bestimmen. Wenn es kein Material gibt, das die verwendeten Medien auf natürliche Weise anzieht, sehen Sie wirklich keinen Weg daran vorbei. Ich würde versuchen, eine Klinge mit beiden Seiten nach oben zur Mitte hin abgewinkelt zu haben, mit einem flachen Boden und einem Kanal auf der Oberseite in der Mitte, der sich direkt über der Flüssigkeit befindet, um Turbulenzen am hinteren Ende zu vermeiden, die zu einem Abflussbereich an den Seiten von führen der Panzer. Die Fahrgeschwindigkeit bestimmt den Winkel ebenso wie die Tiefe und Breite des Kanals. Es kann auch in der Mitte eingeklemmt werden, so dass die Hinterkante in beide Richtungen etwas anhebt. Oder von der Oberseite der Rechteckklinge aus gesehen könnte der erhabene Teil eine rautenförmige Form sein, die zum Abflussbereich führt.

Anthony Arnone II
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