Je konstanta koeficientu odporu: Jak a podrobná fakta

Projekt součinitel odporu je bezrozměrná fyzikální veličina ovlivněná různými parametry, které mohou být ovlivněny pohybem v tekutém médiu.

Při studiu mechaniky tekutin se koeficient odporu hraje zásadní roli, protože odolává pohybu pevného předmětu v tekutém médiu. Tento koeficient odporu závisí na rychlosti, ploše průřezu objektu a hustotě. Je koeficient odporu konstantní, pokud se výše uvedený parametr mění?

V tomto příspěvku se snažíme odpovědět na výše uvedenou rovnici. Jak a kdy je součinitel odporu konstantní a jaká jsou fakta související s konstantním součinitelem odporu, proberme níže v části.

Koeficient odporu je přímo ovlivněn rychlostí proudění předmětu v kapalině. Pokud je rychlost udržována konstantní po určitou dobu, může dojít ke změně odporu, ale koeficient odporu je konstantní, protože jde o bezrozměrnou veličinu.

C_D= 2F_D/ρv²A

Z výše uvedeného vzorce, pokud vezmeme v úvahu pohyb objektu v tekutině, termíny F_D, ρ a A jsou konstantní pro stejný objekt; tedy pouze možné změny rychlosti můžeme napsat výše uvedenou rovnici jako

C_D= Konstantní/v²

Změna rychlosti tedy nepřímo odpovídá koeficientu odporu.

Jak se mění koeficient odporu vzduchu?

Některé faktory jako odpor vzduchu, tvar a geometrie objektu ovlivňují koeficient odporu vzduchu. Ale variace koeficient odporu zcela závisí na rychlosti objektu v tekutině.

Druhá mocnina rychlosti objektu je úměrná koeficientu odporu objektu v tekutém prostředí. Koeficient odporu se mění s druhou mocninou relativní rychlosti objektu.

Zvažte aerodynamický odpor; pokud se rychlost objektu zvýší na svou čtvercovou hodnotu, koeficient odporu klesá na stejnou hodnotu. Při vyšší rychlosti je tedy koeficient odporu nižší, což poskytuje lepší výkon. Je tedy jasné, že zvýšením rychlosti klesá koeficient odporu.

Kdy se mění koeficient odporu vzduchu?

Ve většině případů se koeficient odporu mění s rychlostí nepřímo. Ale kromě rychlosti existuje několik faktorů zodpovědných za změnu koeficientu odporu. Některé z nich jsou uvedeny níže:

• Úhel objektu - Faktorový úhel sklonu předmětu na povrchu tekutiny je jedním z důvodů kolísání součinitele odporu. Když je úhel náběhu menší, koeficient odporu vzduchu je nižší.

• Hustota média - Pokud je objekt z jednoho média do druhého média s různou hustotou nízký, koeficient odporu se pro stejný objekt liší. Uvažujme, že předmět se pohybuje ze vzduchu do vody; hustota vzduchu a vody se od sebe liší. Tak se mění odporová síla nabízená objektu, čímž se mění koeficient odporu.
• Dalším nezbytným důsledkem změny koeficientu odporu je typ proudění. Když je proudění vzduchu nebo hydraulické proudění turbulentní při vyšší rychlosti, dojde ke změnám koeficientu odporu vzduchu.
• Průřezová plocha –Referenční oblast průřezu objektu ovlivňuje tažnou sílu. Pokud se plocha objektu zdvojnásobí, zdvojnásobí se i tažná síla. Měnící se odporová síla tedy způsobuje úměrnou změnu součinitele odporu.

D=A_ref×konstantní; kde_ref je referenční oblastí.

Kdy je koeficient odporu konstantní?

Ve většině případů se konstantní koeficient odporu označuje jako konstantní rychlost – to znamená, že pokud je rychlost objektu na tekutém médiu udržována konstantní, koeficient odporu by také zůstal konstantní.

Nicméně konstanta koeficient odporu závisí na Reynoldsově čísle také. Dokud je Reynoldsovo číslo pro tok objektu konstantní, koeficient odporu zůstává konstantní.

Jeden fakt, který si zde musíme všimnout, je Reynoldsovo číslo pohyb předmětu v tekutém médiu závisí také na entitách, jako je rychlost, hustota a viskozita média. Konstantní součinitel odporu je tedy spojen s pojmy, které popisují pohyb tělesa v tekutém prostředí.

Často kladené otázky

Co se stane, když má objekt vysoký koeficient odporu vzduchu?

Nízká nebo vysoká hodnota koeficientu odporu přímo ovlivňuje pohyb předmětu v kapalině.

Pokud má předmět vyšší koeficient odporu, může být předmětem plochá deska, jejíž schopnost pohybovat se na povrchu tekutiny je relativně pomalá. Předmět s vysokým koeficientem odporu vykazuje značný odpor vůči pohybu.

Co znamená Reynoldsovo číslo?

V mechanice tekutin, Reynoldsovo číslo popisuje tok objektu v různých tekutinách.

Reynoldsovo číslo lze definovat jako bezrozměrné číslo dané poměrem setrvačné síly k viskózní síle tekutiny. Reynoldsovo číslo pomáhá kategorizovat proudění kapalinového systému jako turbulentní, proudění nebo laminární proudění.

Může být koeficient odporu tělesa větší než 1?

Hodnota součinitele odporu závisí na povaze proudění, jako je proudění nebo turbulentní proudění.

Pokud se dva objekty se stejnou oblastí průřezu pohybují stejnou rychlostí, mohou mít různé koeficienty odporu. Součinitel odporu aerodynamického tělesa je vždy menší než 1, zatímco u těles bez proudění může být hodnota součinitele odporu 1 nebo větší než 1.

Ovlivňuje velikost objektu koeficient odporu?

Koeficient odporu a velikost objektu spolu korelují. Předměty různých velikostí mají různé viskózní a setrvačné síly odpovědné za odporovou sílu.

Rozdílná viskózní a setrvačná síla se vztahuje k různému Reynoldsovu číslu; to znamená, že velikost objektu se vztahuje ke změně Reynoldsova čísla. Je tedy zřejmé, že velikost objektu ovlivňuje součinitel odporu v několika stupních.

Závisí koeficient odporu na nadmořské výšce?

Koeficient odporu je nezávislý na výšce. Zvýšení nebo snížení nadmořské výšky nemá žádný vliv na koeficient odporu vzduchu.

V některých případech, jak se zvyšuje nadmořská výška, se Reynoldsovo číslo může měnit; tedy dojde ke změně součinitele odporu vzduchu. Ale pokud Reynoldsovo číslo zůstane nezměněno, i když se změní nadmořská výška, koeficient odporu není nadmořskou výškou ovlivněn.

Také čtení:

• Faktory ovlivňující rozpustnost
• Je zpomalení záporné
• Příklad vratné změny
• Typy kladek
• Příklady vztlaku
• Je vápník tvárný
• Příklad fyzické nevratné změny
• Struktura a fakta vzniku rtuti
• Příklepová vrtačka do betonu
• Příklad neutrální rovnováhy