一种基于统计力学评估气动升力与阻力的方法
流体动力学
2023-05-10 v2 统计力学
应用物理
摘要
尽管纳维-斯托克斯方程在计算流体动力学(CFD)中被密集应用于理解空气动力学,但基本问题仍然悬而未决,因为 CFD 未考虑具有随机热运动的离散空气分子之统计性质。在此我们引入一种基于统计力学的方法,称为“体积元”法,用于气动升力与阻力的数值评估。针对典型平板翼型,已获得压力与摩擦随攻角变化的函数关系;该方法可直接适用于凸形翼型,若结合蒙特卡洛模拟则对凹形翼型亦可行。该方法不仅为空气动力学应用打开了一扇门,也为玻色子或费米气体中的进一步应用开辟了途径。
引用
@article{arxiv.2302.04688,
title = {A Method for Evaluation of Aerodynamic Lift and Drag Based on Statistical Mechanics},
author = {Haibing Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04688},
year = {2023}
}
备注
Phys. Fluids, accepted for publication. New content: resolution of d'Alembert paradox; origin of "no-slip" boundary condition for Viscosity theory; effect of intermolecular scattering