Co to jest współczynnik oporu?

W dziedzinie płynów i aerodynamiki współczynnik oporu odnosi się do liczby numerycznej, która reprezentuje opór obiektu - lub opór - gdy porusza się na środku płynnego, który jest najczęściej wodą lub powietrzem. Może również uwzględniać powierzchnię, na której stoi obiekt, taki jak cement, trawa lub woda. Termin ten jest najczęściej stosowany podczas tworzenia maszyn, takich jak samochody, samoloty i statki.

Aerodynamicy używają następującej formuły do ​​obliczenia współczynnika oporu obiektu: 2FDD/PV2A. W tym wzorze „FD” odnosi się do siły oporu obiektu lub energii, która porusza się naprzeciwko kierunku obiektu. „P” jest gęstością masy medium, podczas gdy „V” odnosi się do prędkości lub prędkości obiektu. „A” z drugiej strony dotyczy obszaru odniesienia obiektu.

Podstawową zasadą wzoru współczynnika oporu jest to, że gęstość pożywki płynnej jest proporcjonalna do siły, którą daje obiekt i do kwadratowej prędkościobiektu w stosunku do płynu. Ta zasada może być bardziej oczywista, gdy formuła jest odwrócona: FD = (Pv2 CDA/2) a. Oznacza to również, że współczynnik oporu może się różnić w dużej mierze od tego, jak szybko przechodzi powietrze wody przez obiekt. Prędkość z kolei może się zmienić wraz z kształtem obiektu.

Ogólna zasada jest taka, że ​​im szerszy obszar, przez który musi przejść medium płynne, tym wyższy współczynnik oporu. Z kwadratem i stożkiem szeroki obszar kwadratu pozwala na niego naciskać więcej powietrza, w przeciwieństwie do stożka, w którym powietrze może szybciej odejść od jego spiczastego kształtu. W ten sposób obiekt w kształcie kwadratu doświadcza większego oporu i ma tendencję do podróżowania wolniej, w porównaniu do obiektu w kształcie stożka.

Ta zasada jest często używana w projektowaniu samochodów, szczególnie w przypadku samochodów sportowych, które w dużej mierze opierają się na prędkości. Można zauważyć, że samochody wyścigowe sąMniejszy i miej gładki, pochylony przód. Ma to na celu łatwiejsze przejście powietrza przez samochód bez żadnych przeszkód, wytwarzając w ten sposób niższy współczynnik oporu, większą prędkość i bardziej wydajne wykorzystanie paliwa. Samochody sportowe mają również tendencję do siedzenia niżej na ziemi w porównaniu do normalnych samochodów, więc powietrze, które pojawia się między oponami a ziemią jest zmniejszone. W ten sposób samochód ma lepszy przyczepność ziemi i może jeździć szybciej.