항력 계수가 가장 높은 모양은 무엇입니까?
On 12월 10, 2020 by adminNASA의이 이미지 는 여러 모양에 대한 항력 계수를 보여줍니다.
일반적으로 눈물 방울 / 익형 모양의 항력 계수가 가장 낮습니다. 항력 계수가 가장 높은 모양이 무엇인지 궁금합니다. 이미지는 그것이 평판이라는 것을 암시하며 직관적으로 정답 인 것처럼 보이지만 그것이 맞습니까?
다른 모양이 있습니까 (아마도 움직임에 따라 앞이나 뒤가 오목한 모양). 더 높은 항력 계수를 가지고 있습니까?
설명
- 오목한 표면은 항력을 크게 증가시키지 않습니다. 생각해 보면 공기는 " 안쪽으로 쌓여 " 일반적으로 반구처럼 작동합니다. 낙하산 사진을 보면 제조업체가 중앙에 구멍을 뚫기 때문에 전통적인 오목한 모양이 작동합니다. 이 구멍은 일반적으로 공기가 " 쌓이고 " 전체적인 항력을 감소시키는 것에 대한 우려를 제거하기에 충분한 공기 흐름을 허용합니다.
- " 도형 "에 포함하는 내용에 따라 다릅니다. 많은 날개가 튀어 나와있는 긴 막대가있을 수 있습니다.
답변
Sighard Hoerner의 유체 동적 항력 , 이것은 개방 된면이 바람에 노출 된 반구입니다. 항력 계수는 1.42입니다. 반구형 단면을 가진 막대는 균일합니다. 항력 계수는 2.3입니다 (아래 그래프의 오른쪽 열).
경쟁을 단단한 물체로 제한하는 경우에도 항력 계수 1.17로 반구가 승리합니다. 모든 경우에 참조 영역 흐름 방향에 직교하는 횡단면입니다.
s Fluid Dynamic Drag, 3 장
그림 33, Sighard Hoerner의 Fluid Dynamic Drag, 3 장
방향으로 인한 반구의 드래그 차이는 Wi를 측정하기 위해 풍속계 에서 사용됩니다. nd 속도. 열린면이 바람에서 멀어지면 항력 계수가 0.42로 떨어집니다.
차이의 원인과 열린면이 바람에 노출 될 때 높은 항력은 주변이 크게 분리되어 있기 때문입니다. 그리고 구체 뒤에. 구의 내부와 가장자리를 통해 흘러 나오는 공기는 “돌아 가기”를 위해 약간의 공간이 필요하여 외부 흐름이 경험하는 차단 된 단면을 효과적으로 증가시킵니다. 둥근면이 바람에 노출되면 구 자체의 단면으로 분리가 제한됩니다.
답변
Peter Kämpf 답변에 추가하면 항력 계수에 대한 이러한 값은 몸의 lee쪽에 난류 후류가 존재하는 흐름과 관련이 있습니다. 즉 항력이 주로 압력 때문에. 이러한 흐름의 경우 항력 계수 값은 레이놀즈 수에 따라 달라지지 않습니다.
그러나 낮은 레이놀즈 수에서는 그렇지 않습니다. 관성 항이 1 미만이면 무시할 수 있고 운동량 방정식이 점성 응력과 압력 구배 력 (스토크 흐름 또는 크리핑 흐름) 사이의 균형으로 단순화 될 수 있습니다. 항력 계수는 더 이상 레이놀즈 수와 무관하지 않습니다. 구의 경우 항력 계수는 $ C_D = 24 / \ text {Re} $가됩니다. 즉, $ \ text {Re} = 1 $에 대해 $ C_D = 24 $, $ C_D = 240 $이됩니다. $ \ text {Re} = 0.1 $ …
답변
드래그 계수 공식 $$ C_d = \ frac {2F_d} {pu ^ 2A} $$ 길이 제한 없음 길이를 늘리면 피부 마찰로 인해 $ C_d $ 가 무한대로 움직입니다.
$ C_d $ ,하지만 신체 길이를 늘려서 합리적인 값을 un 얻을 수 있습니다.
물론 dr 무한히 높은 레이놀즈 수에 대한 ag 계수 😛
설명
- 이것은 길이에 따른 항력 계수의 스케일링이 무엇인지 궁금합니다. 이 사이트는 계수가 매우 느리게 증가하고 있음을 암시하는 것 같습니다. 그러나 피부 마찰 항력이 상대적으로 작다는 점을 감안할 때 이것은 놀라운 일이 아닙니다. aerospaceweb.org/question/aerodynamics/q0231.shtml
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