El Coeficiente de Arrastre

El coeficiente de arrastre es un número que aerodinamica utilizar para modelall de las dependencias complejas de la forma,la inclinación, y las condiciones de flujo en aircraftdrag.Esta ecuación es simplemente arearrangement de la ecuación de arrastre donde wesolve para el coeficiente de arrastre en términos de las otras variables.El coeficiente de arrastre Cdis igual al arrastre D dividido por la cantidad: densidad R veces la mitad de la velocidad V al cuadrado veces el área de referencia A.,

Cd = D / (A * .5 * r * V^2)

la cantidad la mitad de la densidad por la velocidad cuadrada se llama presión dinámica q. así que

Cd = D / (q * A)

coeficiente entonces expresa theratioof la fuerza de arrastre a la fuerza producida por la presión dinámica veces el área.

Esta ecuación nos da una manera de determinar un valor para el dragcoefficient. En un entorno controlado (windtunnel) podemos establecer la velocidad, la densidad y el área y medir el arrastre producido., A través de la división llegamos a un valor para el dragcoeficient. Como se señala en el tobogán dragequation, la elección de referenciarea (área de ala, área frontal, área de superficie,…) afectará el valor numérico real del coeficiente de arrastre que se calcula.Al informar los valores del coeficiente de arrastre, es importante especificar el área de referencia que se utiliza para determinar el coeficiente. Podemos predecir el arrastre que se producirá bajo un conjunto diferente de condiciones de velocidad, densidad(altitud) y área usando la ecuación de arrastre.,

El coeficiente de arrastre contiene no solo las dependencias complejas de la forma y la inclinación del objeto, sino también los efectos de la visibilidad del aire y la compresibilidad. Para utilizar correctamente el dragcoefficient, debemos estar seguros de que los efectos de viscosidad y compresibilityeffects son los mismos entre nuestro caso medido y el caso predicto. De lo contrario, la predicción será inexacta. Para velocidades muy bajas (< 200 mph) los efectos de compresibilidad son insignificantes. A velocidades más altas, es importante hacer coincidir los números Mach entre los dos casos.,Mach numberis la relación de la velocidad a la velocidad de sound.At velocidades supersónicas, ondas de choque estarán presentes en el campo de flujo y debemos estar seguros de tener en cuenta la resistencia de la onda en el coeficiente de resistencia. Por lo tanto,es completamente incorrecto medir un dragcoefficient a una velocidad baja (digamos 200 mph) y aplicar ese dragcoefficient al doble de la velocidad del sonido (aproximadamente 1,400 mph, Mach = 2.0). Es aún más importante para que coincida con los efectos de la viscosidad del aire. El parámetro de coincidencia importante para la viscosidad es elnúmero de moldes que expresa la relación de fuerzas inerciales a las fuerzas viscosas., En nuestras discusiones sobre las fuentes del arrastre,recordemos que el arrastre por fricción de la piel depende directamente de la interacción visual del objeto y el flujo. Si el número de Reynolds del experimento y el vuelo están cerca, entonces modelamos correctamente los efectos de las fuerzas viscosas en relación con las fuerzas inerciales. Si son muy diferentes, no modelamos correctamente la física del problema real y predeciremos un arrastre incorrecto.

la ecuación del coeficiente de arrastre se aplicará a cualquier objeto si coincidimos adecuadamente con las condiciones de flujo., Si estamos considerando una aeronave, podemos pensar que el coeficiente de arrastre está compuesto por dos componentes principales; un coeficiente de arrastre básico que incluye los efectos de la fricción de la piel y la forma (forma),y un coeficiente de arrastre adicional relacionado con la elevación de la aeronave.Esta fuente adicional de arrastre se llama el arrastre inducido o arrastre debido a la elevación. La resistencia inducida se produce debido a la distribución de la elevación a través del vano del ala. Debido a las diferencias de presión por encima y por debajo del ala, el aire en la parte inferior del ala se dibuja en la parte superior cerca de las puntas del ala., Esto crea un flujo de remolino que cambia el ángulo efectivo de ataque a lo largo del ala y «induce»un arrastre en el ala. El coeficiente de arrastre inducido Cdi es igual al cuadrado del coeficiente de elevación Cl dividido por la cantidad: pi(3.14159) veces la relación de aspecto AR veces un factor de eficiencia e.

Cdi = (Cl^2) / (pi * AR * e)

La relación de aspecto es el cuadrado de la s dividido por el área del ala A.,

AR = s^2 / a

para un ala rectangular esto se reduce a la relación del tramo con el acorde.Las alas largas, delgadas y de alta relación de aspecto tienen menor arrastre inducido que las alas cortas, gruesas y de baja relación de aspecto. La teoría de la línea de elevación muestra que la resistencia inducida óptima (más baja) se produce para una distribución elíptica de la elevación de punta a punta. El factor de eficiencia e es igual a 1.0 para una distribución elíptica y es un valor menor que 1.0 para cualquier otra distribución de elevación. Un valor típico de E para el ala arrectangular es .70 ., El destacado rendimiento aerodinámico del Spitfire Británico de la Segunda Guerra Mundial es parcialmente atribuible a su ala de forma elíptica que le dio al avión un nivel muy bajo de resistencia inducida.El coeficiente de arrastre total Cd es igual al coeficiente de arrastre en la elevación cero Cdoplus el coeficiente de arrastre inducido Cdi.

Cd = Cdo + Cdi

El coeficiente de arrastre en esta ecuación utiliza la zona de alas para el área de referencia. De lo contrario, no podríamos añadirlo a la escala del coeficiente de elevación, que también se basa en la zona de alas.,> Activities:
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