Hva er en dragkoeffisient?

Innen fluid og aerodynamikk, refererer dragskoeffisient til den numeriske figuren som representerer et objekts motstand - eller dra - når den beveger seg mot et fluidmedium, som vanligvis er vann eller luft. Det kan også faktorere i overflaten som en gjenstand står på, for eksempel sement, gress eller vann. Begrepet brukes ofte når du lager maskiner som biler, fly og skip.

Aerodynamikere bruker følgende formel for å beregne for et objekts dragkoeffisient: 2Fdd / pv2A. I denne formelen refererer “Fd” til objektets dragkraft, eller energien som beveger seg motsatt av objektets retning. “P” er massetettheten til mediet, mens “v” refererer til gjenstandens hastighet eller hastighet. "A", derimot, gjelder gjenstandens referanseområde.

Det grunnleggende prinsippet bak dragkoeffisientens formel er at tettheten til fluidmediet er proporsjonalt med kraften det gir mot objektet og mot objektets kvadratiske hastighet i forhold til væsken. Dette prinsippet kan være mer åpenbart når formelen er invertert: Fd = (pv2 cdA / 2) A. Dette betyr også at dragskoeffisienten i stor grad kan variere hvor raskt luften i vannet passerer gjennom gjenstanden. Hastigheten kan på sin side endre seg med formen på objektet.

Den generelle tommelfingerregelen er at jo bredere området som væskemediet må gå gjennom, jo ​​høyere er koeffisienten. Med et kvadrat og en kjegle tillater det brede området av torget mer luft å skyve mot den, i motsetning til kjeglen, hvor luften kan haste av går raskere bort fra sin spisse form. På denne måten opplever et firkantet objekt mer drag og har en tendens til å bevege seg saktere, sammenlignet med et kjegleformet objekt.

Dette prinsippet brukes ofte i utformingen av biler, spesielt for sportsbiler som er avhengige av hastighet. Man kan se at racerbanene er mindre og har en glatt, skrå front. Dette er for å la luften passere lettere gjennom bilen uten hindringer, og dermed gi en lavere dragekoeffisient, mer hastighet og mer effektiv bruk av drivstoffet. Sportsbiler har også en tendens til å sitte lavere på bakken sammenlignet med normale biler, slik at luften som kommer mellom dekkene og bakken reduseres. På denne måten har bilen et bedre grep i bakken og kan sykle raskere.