항력 계수

항력계수(일반적으로 $C_{d},C_{x},C_{w}$ 라고 표시)는 유체역학 용어로, 공기 또는 물과 같은 유체환경에서의 개체의 저항 혹은 항력을 정량화하는 데 사용되는 무차원 수를 말한다. 그것에서 사용되는 항력 식은 낮은 항력 계수에서의 객체는 공기역학의 항력, 유체역학의 항력을 작은 값으로 가질 것이다. 항력 계수는 항상 특정의 표면 영역과 관련되어있다.

정의 편집

항력 계수는 $C_{d}$ 로 정의된다.

$C_{d}={\frac {\mathrm {2F_{d}} }{\mathrm {\rho } U^{2}A}}$

$F_{d}$ 는 유속의 방향을 구성하는 힘으로 정의되는 항력을 말한다.

$\rho$ 는 유체의 밀도이다.

$U$ 는 유체에 관련된 물체의 유속이다.

$A$ 는 영역을 말한다.

기준 면적은 측정되는 저항계수의 유형에 따라 달라진다. 자동차 및 다른 많은 목적을 위해, 기준 영역은 차량의 정면 투영된 영역이다. 이것은 단면이 촬영되는 위치에 따라 차량이 꼭 단면적이지 않을 수도 있다. 예를 들어, 구는 $A=\pi r^{2}$ 이다.(단 이것은 표면 영역이 아니다.) 에어포일에서 기준 영역이 공칭 날개 영역이다. 이 전방 영역에 비해 커지는 경향이 있기 때문에 결과로 항력 계수는 낮아지는 경향이 보이고 항력, 전방 영역 그리고 속력이 동일한 차에서 훨씬 더 낮아지는 경향을 보인다. 비행기와 회전기구는 기준 영역이 비행기 용량의(2/3 용량) 사각형의 세제곱근인 기준 영역인 용적 항력 계수에 사용한다. 잠수 유선형 몸체는 침수 표면적에 사용한다. 유체를 통하여 동일한 속력으로 움직이는 동일한 기준 영역을 가지는 두 물체는 각 항력 계수에 비례하는 항력이 발생할 것이다. 유선형이 아닌 물체는 항력 계수가 1 혹은 더 많은 값을 가지고 유선형의 물체는 더 작은 항력 계수를 가진다.

참고 문헌 편집

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Bluff Body: http://www.engineering.uiowa.edu/~me_160/lecture.../Bluff%20Body2.pdf^{[깨진 링크(과거 내용 찾기)]}
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Hucho, W.H., Janssen, L.J., Emmelmann, H.J. 6(1975): The optimization of body details-A method for reducing the aerodynamics drag. SAE 760185.