本帖最后由 ambiva 于 2015-6-16 16:44 编辑

注： 之前的方法繁复而且有错误，现在有非常简易的方法另外附上英文教程 PDF（简单对一个球的计算）
设计路灯的同学可能经常会遇到风阻的问题，现在来阐述一下。
所有厂家的产品参数里迎风面积（Wind area / Windage）就两种情况
偷懒点的用 PA (Projection Area) ，也就是 投影面积，直接用模型的侧视图画个轮廓就能计算出面积了.

专业点的用 SCx, 或又称 EPA （Effective Projection Area 等效投影面积），比如 飞利浦 和 GE 的产品手册上。SCx 是什么意思呢， Cx 就是 Cd，流体力学中的阻力系数（drag coefficient），关于这个可以看维基百科
不同的截面在物体，在不同的环境下的阻力系数不同。典型 ( 注：雷诺数约 10000 情况下) 的如下：

SCx 就是 S （投影面积，也就是EPA） 乘以 Cx 阻力系数
因为只有正正方方的实体 Cx 才接近1，一般灯具侧面比较圆滑或者会有倾角的，阻力系数都小于1，所以 SCx 一般小于 PA，用 PA的话就吃亏了。
现在关键就是 Cx 怎么算，在没有计算软件的时代下，Cx 要用风洞才能精确测算出来

有了Solidworks Flow Simulation，就可以好好玩了，当然，没学过流体力学的话，大部分人中学的物理方程和数学至少知道吧？
（注，我用 SW 英文版，所以都用英文简写了）
在SW中，Cd 和温度一样，用 Goal 来逼近模拟计算出来的，关键是要搞清楚几个方程。
想要深入了解的同学，建议看一下 Flow simulation 教学手册 2011 版 Lesson4，这里就快速傻瓜点讲解
雷诺数 Re （Reynold number）是流体力学里的概念。
Re = ρVL/μ
此教程中不再用到，有兴趣可以参见http://baike.baidu.com/view/149100.htm
ρ = 密度，这里是空气密度
V = 流体速度，这里是风速
L = 特征长度
μ = 黏度，这里是空气黏度
物理学中的阻力方程（平方用^2）
Fd （阻力） = 1/2*ρ *V^2*Cd*A
A = 迎风投影面积
Fd （阻力） = 1/2*ρ *V^2*Cd*A
Cd = Fd * 2 / ( ρ *V^2 * A )
开始计算：
进入 SW 的 Flow Simulation，设置一个沿气流方向比较长条的适于流体力学分析的 domain ，如图 （高度要适当，不能太窄）。
注意风速方向为正 X

在基础设定的时候，
External （其他都不用勾选）
流体设置为： Air （Gases）
初始条件 x （根据情况改动） 方向为 40m/s （高风速）
其他都默认即可
在 Goal 的设置里需要两个
一个是 GG Force （X），很简单，如图。这个值是面对气流方向产生的阻力

然后新增一个公式 Goal （Euqation Goal），命名为 Cd
在界面中开始输入，用鼠标点击左侧树形里的 GG Force （X） 就能自动粘贴进去，接着就是代入在数字了
Cd = Fd * 2 / ( ρ *V^2 * A )
这里
Fd * 2 = GG Force （X）*2
ρ = 空气密度，我这里用 1.225（15度气温下），其他值请看维基百科 density of air
V = 40
A = 0.06 (灯具迎风投影面积)
在方程输入框中应该显示的是
{GG Force (X) 1}*2/(1.225*40^2*0.06)
注意单位 选择 “No Unit”

然后就可以运行了
需要注意的是，根据 Initial mesh的精度设置不同，得出的图样可能不同


不过，最后得出的 Cd 结果基本没有太大差异，所以合适的精度也足够了（推荐 4），大于只需要几分钟。
对照前面的典型几何体阻力系数一览，可见0.86 接近长圆柱体横放的 0.82，和灯具形体截面类似。证明模拟还是很靠谱的。

• SW Drag coefficient.pdf