Vad är en dragkoefficient?

Inom fältet vätska och aerodynamik hänvisar dragkoefficienten till den numeriska figuren som representerar ett objekts motstånd - eller drag - när det rör sig mot ett fluidmedium, som vanligtvis är vatten eller luft. Det kan också faktor i ytan som ett föremål står på, till exempel cement, gräs eller vatten. Begreppet används oftast när man tillverkar maskiner som bilar, flygplan och fartyg.

Aerodynamister använder följande formel för att beräkna för ett objekts dragkoefficient: 2Fdd / pv2A. I denna formel avser "Fd" objektets dragkraft eller energin som rör sig motsatt objektets riktning. "P" är massatätheten för mediet, medan "v" avser objektets hastighet eller hastighet. "A", å andra sidan, avser objektets referensområde.

Grundprincipen bakom dragkoefficientens formel är att fluidmediumets densitet är proportionell mot kraften som det ger mot objektet och mot objektets kvadratiska hastighet i förhållande till fluidet. Denna princip kan vara mer uppenbar när formeln är inverterad: Fd = (pv2 cdA / 2) A. Detta innebär också att dragskoefficienten till stor del kan variera hur snabbt luften i vattnet passerar genom föremålet. Hastigheten kan i sin tur förändras med formen på objektet.

Den allmänna tumregeln är att ju bredare området som vätskemediet måste gå igenom, desto högre dragskoefficient. Med en kvadrat och en kon gör det stora området på torget mer luft att trycka mot den, i motsats till konen, där luften kan rusa snabbare bort från sin spetsiga form. På detta sätt upplever ett kvadratformat objekt mer drag och har en tendens att resa långsammare jämfört med ett konformat objekt.

Denna princip används ofta vid utformningen av bilar, särskilt för sportbilar som är mycket beroende av hastighet. Man kan se att racerbilar är mindre och har en slät, lutande front. Detta för att låta luften passera lättare genom bilen utan några hinder, vilket ger en lägre dragkoefficient, mer hastighet och effektivare användning av bränslet. Sportbilar har också en tendens att sitta lägre på marken jämfört med vanliga bilar, så luften som kommer mellan däcken och marken minskas. På detta sätt har bilen ett bättre grepp om marken och kan köra snabbare.