Коэффициент лобового сопротивления формула: Коэффициент аэродинамического сопротивления | это… Что такое Коэффициент аэродинамического сопротивления?

несколько сущностей и фактов —

Сопротивление является одним из основных объектов, описанных в гидродинамике, который используется для объяснения движения твердого тела и жидкости. Сила сопротивления рассматривается как противодействующая сила в воздушной среде, пропорциональная движению тела над жидкостью.

Коэффициент сопротивления — это безразмерная величина, определяющая сопротивление, оказываемое объекту в жидкой среде, такой как воздух и вода. Коэффициент аэродинамического сопротивления зависит от формы, угла наклона и скорости потока в аэродинамике. Включая все эти условия, давайте узнаем, как рассчитать коэффициент сопротивления через этот пост.

Как рассчитать коэффициент сопротивления без учета силы сопротивления?

Коэффициенты сопротивления обычно описываются с использованием силы сопротивления. Коэффициенты сопротивления всегда зависят от площади поверхности и плотность жидкости, над которой находится объект двигается. Предположим, мы не знаем о силе сопротивления, действующей на объект, тогда как рассчитать коэффициент сопротивления?

предполагать тело движется в воздухе; на него действует сила, противодействующая движению тела. Поскольку тело находится в движении, оно имеет определенную скорость. Мы можем рассчитать коэффициент сопротивления, используя законы движения Ньютона, не используя силу сопротивления, используя конечную скорость.Кредиты изображения: Изображение предоставлено Марселькесслер от Pixabay 

Суммарная сила, действующая на тело над жидкостью, определяется выражением

F=мг–F_D

Где F_D сила сопротивления;

от Второй закон движения Ньютона, результирующая сила равна F = ma

Следовательно, сила сопротивления может быть приравнена к чистой силе как

ма=мг–F_D

Но ма=0; поэтому F_D= мг

Предположим, что тело имеет плотность ρ, площадь поперечного сечения A и скорость тела v. Сила сопротивления, противодействующая движению, определяется как

F_D=1/2 ρ С_DV^2A

Где F_D сила сопротивления, C_D это коэффициент лобового сопротивления.

Но сила сопротивления равна весу тела в жидкости. Следовательно, приведенное выше уравнение можно изменить как

мг= 1/2 ρ С_DV^2A

Переставляя члены, мы получаем коэффициент лобового сопротивления как

C_D= 2мг/ρv^2A

Как рассчитать коэффициент аэродинамического сопротивления цилиндра?

Силу сопротивления цилиндра можно определить, разложив площадь цилиндра.

Рассмотрим цилиндрическое тело, плавающее в жидкости. Тело испытывает некоторое сопротивление, которое возражает против движения цилиндра.Коэффициент аэродинамического сопротивления цилиндра

Коэффициент лобового сопротивления обычно определяется по формуле

CD = 2F_D/ ρв^2A

Где; ρ — плотность цилиндра, FD — сила сопротивления, v — скорость цилиндра, движущегося в жидкости, A — площадь цилиндра.

Площадь цилиндра определяется выражением

А=2πр+2πр²

А=2πr(ч+г)

Подставив значение площади цилиндра в приведенное выше уравнение коэффициента лобового сопротивления, получим

C_D= 2F_D/ ρв^2A(2 πr(h+r))

C_D= ρv²(πr(ч+r)

Как рассчитать коэффициент сопротивления шара?

Коэффициент сопротивления сферы включает в себя тот же процесс, что и коэффициент сопротивления цилиндра. Вычислив площадь сферы, можно найти сферу с коэффициентом лобового сопротивления как

Площадь сферы определяется уравнением

А = 4πr²

Коэффициент аэродинамического сопротивления определяется выражением

C_D= 2F_D/ρv^2A

Подставляя площадь сферы в приведенное выше уравнение, мы получаем

C_D= 2F_D/ρv²(4 πr²)

C_D= Ф_D/ρv²(2πr²)

C_D= Ф_D/2ρv²(πr²)

Как рассчитать коэффициент аэродинамического сопротивления парашюта?

Сила сопротивления в парашюте действует противоположно сила гравитации; следовательно, парашютист замедляется при падении с парашюта.

Когда парашютист ныряет с парашютом, его скорость определяется гравитационным притяжением. При раскрытии парашюта будет увеличиваться площадь поверхности, а значит будет больше воздуха и скорость автоматически замедляется из-за сопротивление воздуха.

Свободно падающий парашют с описанием расчета коэффициента лобового сопротивления.

Сначала рассмотрите свободное падение парашюта; скорость водолаза считается a=-g, так как из-за сопротивления воздуха парашют медленно движется вверх. Но результирующая сила действует вниз, что намного больше, чем сила сопротивления.

Величина сила сопротивления из-за конечной скорости дан кем-то

|F_D|=С_D v

Где компакт-диск коэффициент трения, v — конечная скорость.

Суммарная действующая сила определяется выражением

∑F=F_D–мг=0

F_D= мг

C_D v_{терминал} = мг

C_D=мг/об._{терминал}

Как рассчитать коэффициент лобового сопротивления в cfd?

Для точной оценки коэффициента сопротивления широко используется вычислительная гидродинамика (CFD). Существует различное программное обеспечение, которое поможет вам рассчитать коэффициент аэродинамического сопротивления, используя предоставленные вам данные.

Тяжелые объекты, такие как транспортные средства, проектируются с помощью аэродинамики с использованием анализа CFD. Пример коэффициент трения Расчет с использованием моделирования Autodesk показан ниже:

Для получения точных результатов следуйте приведенным ниже методам.

• Для расчета необходимо использовать большую воздушную область, чтобы избежать искусственного ускорения из-за воздуха.
• Необходимо создать мелкую сетку объекта.
• Запустите расчет для нескольких итераций, чтобы получить точный результат.
• Всегда используйте площадь поперечного сечения объекта, которая уже определена.

Когда вы открываете программное обеспечение, необходимо выполнить следующие шаги

• Выберите соответствующий инструмент стены
• Внешняя поверхность объекта должна быть выбрана
• Появится флажок, затем выберите Ньютон и нажмите «Рассчитать для вывода».
• Выберите «всего FX»; направление движения объекта, то поставить формулу.

C_D=2F_D/ρv^2A

Как рассчитать коэффициент лобового сопротивления по числу Рейнольдса?

Течение объекта в жидкости, тормозящее сопротивление, рассчитывается по эмпирической формуле с использованием числа Рейнольдса.

Число Рейнольдса для объекта плотности D и площадь поперечного сечения влияют на коэффициент лобового сопротивления. Коэффициент аэродинамического сопротивления уменьшается по мере Число Рейнольдса увеличивается.

Число Рейнольдса определяется как

Re={ρvD/µ}

Где ρ — плотность объекта, D — диаметр, μ — вязкость, v — скорость.

Стокс дал формулу для силы сопротивления как функции некоторого постоянного числа как

F_D=6πμRv

Для большего значения Re, C_D уменьшается по мере того, как скорость изменяется в терминах квадратного значения. 2/µD}, называемое числом Бежана

Как найти нулевой коэффициент подъемной силы?

Безразмерный параметр, характеризующий силу сопротивления при нулевой подъемной силе самолета с учетом его размеров, скорости и высоты, называется коэффициентом сопротивления при нулевой подъемной силе.

Как правило, коэффициент сопротивления при нулевой подъемной силе отражает паразитное сопротивление, описывающее обтекаемость самолета.

Математически коэффициент сопротивления при нулевой подъемной силе определяется как

C_{D, 0} = C_D-С_{D, I}

C_D — коэффициент лобового сопротивления, а C_{Д, я} — коэффициент индуктивного сопротивления.

Полное сопротивление находится по формуле.

C_D={550ηP/(1/2)ρ₀Σс (1.47 В)³

Где η — КПД тяги, а P — мощность двигателя, ρ₀ — плотность воздуха на уровне моря, σ — плотность атмосферы, s — площадь крыла, v — скорость.

Упрощая вышеприведенное уравнение, получаем

C_D= 1.456 * 10⁵(η P/Σsv³)

Индуцированное сопротивление определяется выражением

C_D,_i= {С_L²/ π ARɛ}

Где C_L — коэффициент подъемной силы, AR — удлинение, ε — эффективность.

Подставляя значение коэффициента подъемной силы

C_D,_i={4.822*10⁴/ARɛΣ^2v4}

Подставляя и вычисляя, получаем коэффициент сопротивления при нулевой подъемной силе

Как найти минимальный коэффициент лобового сопротивления?

Симметричный обтекаемый аэродинамический профиль обеспечивает минимальный коэффициент лобового сопротивления.

Минимальное сопротивление можно определить как

C_D=C_D0+кС_L²

Где C_D0 сопротивление профиля и C_L — подъемное сопротивление, а k — коэффициент подъемной силы.

Для минимального коэффициента лобового сопротивления

dC_DdC_L=0

Учитывая, что самолет находится в прямолинейном и горизонтальном полете, минимальное сопротивление должно иметь максимальное аэродинамическое качество, т. е.

{d²C_L/Округ Колумбия_D²}<0

Разделив первое уравнение на C_L,

Мы получаем

C_LC_D=C_D/C_L+кС_L

Решенные проблемы

Найдите коэффициент лобового сопротивления лодки, плавающей на воде плотностью 1.2 кг/м.³ а площадь поперечного сечения 7м² и движется со скоростью 23 м/с и массой лодки 66 кг.

Решение:

Дано – плотность ρ=1.2 кг/м³

Площадь поперечного сечения A=7м²

Масса лодки m=66кг.

Скорость лодки v=23м/с

Ускорение свободного падения g = 9.8 м/с.²

Коэффициент лобового сопротивления определяется выражением

C_D={2мг/ρv²A}

C_D={2(66*9. 8)}{1.2*23²*7}

C_D={1293.6/4443.6}

C_D= 0.291

В жидкости движется тело, площадь увлажнения которого равна 3 м, а площадь фронта 33 м. Число Рейнольдса длины пути равно 0.19, а число Бежана — 0.96. Вычислите коэффициент сопротивления данного тела.

Решение:

Коэффициент аэродинамического сопротивления C_D для заданного числа Рейнольдса определяется выражением

C_D= 2 {А_w/A_f}{Be/ReL²}

C_D=2{3/36}{0.96/0.19²}

C_D= 4.43.

Сферический предмет радиусом 2 м брошен в воздух, сила сопротивления которого равна 123 Н, а плотность равна 1.34 кг/м.³, а скорость объекта в воздухе 34 м/с. Как рассчитать коэффициент аэродинамического сопротивления по предоставленным данным?

Решение:

Дано – радиус объекта r=2м

Сила сопротивления, действующая на объект F_D= 123N

Скорость объекта v=34 м/с

Плотность ρ=1. 34 кг/м³

Площадь сферы A=4πr²

A = 50.24 м²

Коэффициент аэродинамического сопротивления определяется выражением

C_D={2F_D/ ρ v²A}

C_D={2(123)/1.34*34²*50.24}

C_D= 3.16 × 10^-3

Коэффициент лобового сопротивления Калькулятор | Вычислить Коэффициент лобового сопротивления

✖Сила сопротивления — это сила сопротивления, испытываемая объектом, движущимся в жидкости.ⓘ Сила сопротивления [FD]		Атомная единица силыАттоньютонСантиньютонДеканьютонДециньютондинаэксаньютонFemtonewtonГиганьютонГрамм-силаГраве-силагектоньютонДжоуль / СантиметрДжоуль на метрКилограмм-силаКилоньютонКилопруд Килофунт-силаКип-силаМеганьютонМикроньютонMilligrave — силаМиллиньютонНаноньютонНьютонУнция-силаPetanewtonPiconewtonпрудФунт-фут в квадратную секундуПаундалФунт-силастенТераньютонТон-сила (Long)Тон-сила (метрическая система)Тон-сила (короткий)Йоттаньютон	+10% -10%
✖Динамическое давление — это просто удобное название для величины, которая представляет снижение давления из-за скорости жидкости. ⓘ Динамическое давление [Pdynamic]		Атмосфера ТехническийАттопаскальБармикробарСантиметр ртутного столба (0 °C)Сантиметр водяного столба (4 °C)сантипаскальдекапаскальдесятипаскальДина на квадратный сантиметрэкса паскаль Фемто паскаль Морская вода для ног (15 °C)Вода для ног (4 °C)Вода для ног (60 ° F)ГигапаскальГрамм-сила на квадратный сантиметргектопаскальДюйм ртутного столба (32 ° F)Дюйм ртутного столба (60 ° F)Дюйм водяного столба (4 °C)Дюйм воды (60 ° F)кгс / кв. смКилограмм-сила на квадратный метрКилограмм-сила / кв. миллиметрКилоньютон на квадратный метркилопаскальКило фунт на квадратный дюймКип-сила / квадратный дюймМегапаскальИзмеритель морской водыМетр воды (4 °C)МикробармикропаскальМиллибарМиллиметр ртутного столба (0 °C)Миллиметр воды (4 ° C)миллипаскальнанопаскальНьютон / кв.смНьютон / квадратный метрНьютон / квадратный миллиметрпаскальПета паскаль Пико паскаль пьезаФунт на квадратный дюймПаундаль / квадратный футФунт-сила на квадратный футФунт-сила на квадратный дюймФунты / квадратная ногаСтандартная атмосфераТерапаскальТонна-сила (длинная) на квадратный футТон-сила (длинный) / квадратный дюймТонна-сила (короткая) на квадратный футТонна-сила (короткая) на квадратный дюймторр	+10% -10%
✖Площадь — это объем двумерного пространства, занимаемого объектом. ⓘ Площадь [A]		акрАкко (служба США)НаходятсяАрпентамбарКарроКруговая дюймаКруговая MilCuerdaарамДунамРаздел электрон КрестаГаусадьбаMuпингплощадьPyongклочок землиСабинРазделКвадратный АнгстремПлощадь СантиметрПлощадь цепи Площадь декаметровойквадратный дециметрКвадратный футКвадратный фут (служба США)Площадь гектометровыеКвадратный дюймквадратный километрКвадратный метрПлощадь микрометраПлощадь MilКвадратная миляКвадратная миля (римская)Квадратная миля (Статут)Квадратная миля (служба США)Площадь МиллиметрПлощадь NanometreМера площадиПлощадь полюсаПлощадь РодКвадратный Rod (служба США)Квадратный дворрастяжениегородокВарас Castellanas CuadВарас Conuqueras Cuad	+10% -10%

✖Коэффициент сопротивления — это безразмерная величина, которая используется для количественной оценки сопротивления или сопротивления объекта в текучей среде, такой как воздух или вода. ⓘ Коэффициент лобового сопротивления [CD]

⎘ копия

👎

Формула

сбросить

👍

Коэффициент лобового сопротивления Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Сила сопротивления: 80 Ньютон —> 80 Ньютон Конверсия не требуется
Динамическое давление: 10 паскаль —> 10 паскаль Конверсия не требуется
Площадь: 50 Квадратный метр —> 50 Квадратный метр Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0. (2*Коэффициент удельной теплоемкости/(Коэффициент удельной теплоемкости-1))

Угол отклонения

Идти Угол отклонения = ((2/(Коэффициент удельной теплоемкости-1))*((1/Число Маха перед ударом)-(1/Число Маха за ударом)))

Коэффициент момента

Идти Коэффициент момента = Момент/(Динамическое давление*Площадь*Длина хорды)

Коэффициент лобового сопротивления

Идти Коэффициент сопротивления = Сила сопротивления/(Динамическое давление*Площадь)

Динамическое давление

Идти Динамическое давление = Сила сопротивления/(Коэффициент сопротивления*Площадь)

Сила сопротивления

Идти Сила сопротивления = Коэффициент сопротивления*Динамическое давление*Площадь

Сверхзвуковое выражение для коэффициента давления на поверхность с локальным углом отклонения

Идти Коэффициент давления = (2*(Угол отклонения))/(sqrt(Число Маха Радиус^2-1))

Динамическое давление с учетом коэффициента подъемной силы

Идти Динамическое давление = Подъемная сила/(Коэффициент подъема*Площадь)

Коэффициент подъемной силы

Идти Коэффициент подъема = Подъемная сила/(Динамическое давление*Площадь)

Коэффициент нормальной силы

Идти Коэффициент силы = Нормальная сила/(Динамическое давление*Площадь)

Подъемная сила

Идти Подъемная сила = Коэффициент подъема*Динамическое давление*Площадь

Коэффициент Маха при высоком числе Маха

Идти Коэффициент Маха = 1-((Коэффициент удельной теплоемкости-1)/2)*Параметр гиперзвукового подобия

Коэффициент осевой силы

Идти Коэффициент силы = Сила/(Динамическое давление*Площадь)

Закон теплопроводности Фурье

Идти Поток горячего воздуха = (Теплопроводность*(Температурный градиент))

Параметр гиперзвукового подобия

Идти Параметр гиперзвукового подобия = Число Маха*Угол отклонения потока

Распределение касательного напряжения. 2

Коэффициент лобового сопротивления формула

Коэффициент сопротивления = Сила сопротивления/(Динамическое давление*Площадь)
C_D = F_D/(P_dynamic*A)

Какой коэффициент лобового сопротивления ?.

В гидродинамике коэффициент сопротивления — это безразмерная величина, которая используется для количественной оценки сопротивления или сопротивления объекта в текучей среде, такой как воздух или вода.

Share

Copied!

Коэффициент аэродинамического сопротивления

Коэффициент аэродинамического сопротивления — это число, которое инженеры используют для моделирования все сложные зависимости формы и условия течения на ракете тащить. Это уравнение представляет собой просто перестановка уравнения сопротивления, где мы решить для коэффициента лобового сопротивления с точки зрения других переменных. Коэффициент аэродинамического сопротивления Cd равно сопротивлению 92) Величина, равная половине плотности, умноженной на квадрат скорости, называется динамическое давление q . Так Cd = D / (q * А) Тогда коэффициент аэродинамического сопротивления выражает соотношение силы сопротивления к силе, создаваемой динамическим давлением, умноженной на площадь. Это уравнение дает нам способ определить значение сопротивления коэффициент. В контролируемой среде, такой как аэродинамическая труба мы можем установить скорость, плотность и площадь и измерить производимое сопротивление. Путем деления получаем значение сопротивления коэффициент. Как указано на перетаскивании слайд с уравнениями, выбор эталона площадь (лобовая площадь или площадь поверхности) повлияет на числовое значение рассчитанного коэффициента лобового сопротивления. При сообщении значений коэффициента лобового сопротивления важно указать эталонная площадь, которая используется для определения коэффициента. Мы можем предсказать сопротивление, которое будет производиться при другом наборе скорость, плотность (высота) и условия местности с использованием уравнения сопротивления. Коэффициент аэродинамического сопротивления содержит не только сложные зависимости форма объекта, но и влияние воздуха вязкость и сжимаемость. Чтобы правильно использовать перетаскивание коэффициент, мы должны быть уверены, что вязкость и сжимаемость эффекты одинаковы между нашим измеренным случаем и предсказанным случай. В противном случае прогноз будет неточным. Для очень низких скоростях (< 200 миль в час) эффекты сжимаемости незначительны. В при более высоких скоростях становится важным согласовать числа Маха между два случая. число Маха есть отношение скорости к скорость звука. На сверхзвуковых скоростях, ударные волны будет присутствовать в поле течения, и мы должны обязательно учитывать волновое сопротивление в коэффициент лобового сопротивления. Так что совершенно некорректно мерить лобовое сопротивление коэффициент на некоторой низкой скорости (скажем, 200 миль в час) и примените это сопротивление коэффициент при удвоенной скорости звука (примерно 1400 миль в час, Маха = 2,0). Еще важнее соответствие вязкости воздуха последствия. Важным параметром согласования вязкости является Число Рейнольдса которая выражает отношение сил инерции к вязкие силы. В наших дискуссиях об источниках сопротивления напомним, что сопротивление поверхностного трения напрямую зависит от вязкости Взаимодействие объекта и потока. Если число Рейнольдса эксперимент и полет близки, то правильно моделируем эффекты вязких сил по отношению к силам инерции. Если они совсем другое, мы не правильно моделируем физику реального проблема и будет предсказывать неправильное сопротивление. Экскурсии с гидом Вязкостная аэродинамика: Скаляры: Деятельность: Связанные сайты: Rocket Index Rocket Home Руководство для начинающих Home

Уравнения и калькулятор коэффициента сопротивления воздушного потока

Связанные ресурсы: расход жидкости

Уравнения и калькулятор коэффициента сопротивления воздушного потока

Гидравлика и пневматика
900 69 Fluids Design and Engineering Data

Сопротивление воздушного потока, коэффициент сопротивления Уравнение и калькуляторы для различных формы и тела

Коэффициент сопротивления (безразмерное сопротивление) равен сила сопротивления, деленная на произведение скорости давление и площадь фронта.