O Coeficiente de Arrasto

O coeficiente de arrasto é um número que aerodinâmica usar para modelall de dependências complexas de forma,inclinação, e as condições de fluxo no aircraftdrag.Esta equação é simplesmente um arranjo da equação de arrasto onde wesolve para o coeficiente de arrasto em termos das outras variáveis.O coeficiente de arrasto Cdis igual ao arrasto d dividido pela quantidade: densidade r timeshalf a velocidade V ao quadrado vezes a área de referência A.,

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

A quantidade de metade da densidade de vezes a velocidade ao quadrado é chamado thedynamic pressão p. Portanto,

Cd = D / (p * A)

O coeficiente de arrasto, em seguida, expressa theratioof a força de arrasto para a força produzida pela pressão dinâmica vezes a área.

esta equação nos dá uma maneira de determinar um valor para o dragcoeficiente. Em um ambiente controlado (windtunnel) podemos definir a velocidade, densidade e área e medir o arrasto produzido., Através da divisão chegamos a um valor para o dragcoeficiente. Como indicado no slide de dragequação, a escolha de referenceaea (área da asa, área frontal, área de superfície,…) afetará o valor numérico atual do coeficiente de arrasto que é calculado.Ao comunicar os valores do coeficiente de arrasto, é importante especificar a área de referência utilizada para determinar o coeficiente. Podemos preditar o arrasto que será produzido sob um conjunto diferente de velocidade, densidade (altitude), e condições de área usando a equação de arrasto.,

O coeficiente de arrasto contém não só as dependências complexas da forma e inclinação do objecto, mas também os efeitos da airviscosidade e compressibilidade. Para usar corretamente o dragcoeficiente, devemos ter certeza de que os efeitos de viscosidade e compressibilidade são os mesmos entre o nosso caso medido e o caso previsto. Caso contrário, a previsão será imprecisa. Para níveis muito baixos (< 200 mph), os efeitos de compressibilidade são negligenciáveis. Em velocidades mais elevadas, torna-se importante combinar números Mach entre os dois casos.,O número de Mach é a razão entre a velocidade e a velocidade de sound.At velocidades supersónicas,ondas de choque estarão presentes no campo de fluxo e temos de ter a certeza de explicar o arrasto de onda no coeficiente de arrasto. Assim, é completamente incorreto medir um dragcoeficiente a alguma velocidade baixa (digamos 200 mph) e aplicar esse dragcoeficiente a duas vezes a velocidade do som (aproximadamente 1,400 mph,Mach = 2.0). É ainda mais importante comparar os efeitos de viscosidade do ar. O parâmetro de correspondência importante para a viscosidade é o número de pares que expressa a razão entre as forças inerciais e as forças visas., Em nossas discussões sobre as fontes de arrasto,lembre-se que o arrasto de atrito na pele depende diretamente da interação viscosa do objeto e do fluxo. Se o número de Reynolds doexperimento e do voo estão próximos, então modelamos corretamente os efeitos das forças viscosas em relação às forças inerciais. Se forem muito diferentes, não modelamos correctamente a física do problema real e prevemos um arrasto incorrecto.

a equação do coeficiente de arrasto aplicar-se-á a qualquer objecto, se as condições de fluxo forem adequadas., Se estamos considerando uma aeronave, podemos considerar o coeficiente de arrasto como sendo composto por dois componentes principais; um coeficiente basicdrag que inclui os efeitos de atrito da pele e forma (forma),e um coeficiente de arrasto adicional relacionado com o elevador da aeronave.Esta fonte adicional de arrasto é chamada de arrasto induzido pelo arrasto devido ao elevador. O arrasto induzido ocorre por causa da distribuição do elevador através da envergadura da asa. Devido às diferenças de pressão acima e abaixo da asa, o ar no fundo da asa é drenado para o topo, perto das pontas da asa., Isso cria um fluxo giratório que muda o ângulo efetivo de ataque ao longo da asa e “induz”um arrasto na asa. O coeficiente de arrasto induzido Cdi é igual à quadrado do coeficiente de sustentação Cl dividido pela quantidade: pi(3.14159) vezes a proporção de AR de vezes anefficiency fator e.

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

A taxa de proporção é a praça da thespan s dividido pela área da asa A.,

AR = s^2 / A

Para arectangular asa isto reduz o rácio entre o período para o acorde.Asas longas, finas,de alta proporção têm menor arrasto induzido thanshort, grossas, de baixa proporção asas. A teoria das linhas de elevação mostra que o arrasto óptimo (mais baixo) induzido ocorre para uma distribuição elíptica do elevador da ponta à ponta. O Fator de eficiência e é igual a 1,0 para uma distribuição elíptica e é algum valor inferior a 1,0 para qualquer outra distribuição de elevação. Um valor típico para e para asa arectangular é .70 ., O desempenho outstandingaerodinâmico do Spitfire Britânico da Segunda Guerra Mundial é parcialmente atribuível à sua asa elíptica em forma de asa que deu à aeronave uma baixa quantidade de arrasto induzido.O coeficiente Cd Totaldrag é igual ao coeficiente de arrasto a zero Cdoplus lift induzido Cdi.

Cd = Cdo + Cdi

O coeficiente de arrasto nesta equação utiliza o wingarea para a área de referência. Caso contrário, não poderíamos acrescentá-lo à quota do coeficiente de elevação, que também se baseia na área da asa.,> Activities:
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