Koeficient upora: Razlika med redakcijama

dodanih 2.124 zlogov ,  pred 12 leti
+
(+)
(+)
'''Koeficiènt upôra''' (običajna oznaka ''c''<sub>vu</sub>, ''c''<sub>uv</sub> in tudi ''C''<sub>d</sub>) je v [[dinamika tekočin|dinamiki tekočin]] [[brezrazsežna količina]], ki določa [[upor sredstva|upor]] [[telo (fizika)|telesa]] v [[tekočina|tekočini]], kot sta na primer [[zrak]] ali [[voda]].<ref name="breuer_1993">Breuer (1993), str. 45.</ref> Nastopa v [[kvadratni zakon upora|kvadratnem zakonu upora]], kjer manjši koeficient upora pomeni, da bo imelo telo manj [[aerodinamika|aerodinamičnega]] ali [[hidrodinamika|hidrodinamičnega]] upora. Koeficient upora je vedno povezan z določeno površino.<ref>McCormick (1979), str. 24.</ref>
 
Koeficinet upora poljubnega telesa vključuje učinke dveh osnovnih prispevkov k uporu dinamike tekočin: površinsko trenje in oblikovni upor. Koeficient upora pri dvigajočem letalskem [[aeroprofil krila|krilu]] ali krilu [[hidrogliser]]ja vsebuje tudi učinke, ki jih povzroča vzgonsko-inducirani upor.<ref>Clancy (1975), razdelek 5.18</ref><ref>Abbott, Von Doenhoff (1959), razdelka 1.2 in 1.3.</ref> Pri koeficientu upora celotne strukture, kot je [[letalsko krilo]], so pomembni tudi učinki interferenčnega upora.<ref>{{navedi splet|url=http://wright.nasa.gov/airplane/drageq.html|title=NASA’s Modern Drag Equation|accessdate=2010-05-19|language=v angleščini}}</ref><ref>Clancy (1975), rezdelek 11.17.</ref>
Po kvadratnem zakonu upora:
 
: <math> F_{\rm u} = k v^{2} = \frac{1}{2} c_{\rm vu} \rho S v^{2} \!\, </math>
 
je [[sila upora]] na telo sorazmerna z [[gostota|gostoto]] tekočine in [[kvadrat (algebra)|kvadrat]]om relativne [[hitrost]]i med telesom in tekočino. Koeficient upora ni [[fizikalna konstanta|konstanta]], ampak se spreminja s hitrostjo, smerjo toka, obliko in velikostjo telesa, gostoto in [[viskoznost]]jo tekočine. Hitrost, [[kinematična viskoznost|kinematično viskoznost]] in značilno dolžino podaja brezrazsežno [[Reynoldsovo število]] <math>\mathrm{Re}</math>. Koeficient upora je tako funkcija <math>\mathrm{Re}</math>. V toku stisljive tekočine je pomembna tudi [[hitrost zvoka]], tako da je <math>c_{\rm vu}</math> tudi funkcija [[Machovo število|Machovega števila]] <math>\mathrm{M}</math>.
 
Za določeno obliko telesa je koeficient upora odvisen le od Reynoldsovega števila, Machovega števila in od smeri toka. Za mala Machova števila je koeficient upora neodvisen od Machovega števila. Velikokrat je pri praktičnih primerih Reynoldsovo število majhno, pri avtomobilih z večjimi hitrostmi ali pri letalih na običajnem letu se prihajajoča smer toka ne spreminja. Tako imamo lahko koeficient upora v takšnih primerih za konstanto.<ref>Clancy (1975), razdelka 4.15 in 5.4</ref>
 
Da telo z aerodinamično obliko doseže majhen koeficient upora, mora [[mejna plast]] okrog njega ostati na njegovi površini dokler je mogoče, tako da je [[brazda]] ozka. Velik oblikovni upor povzroča široko brazdo za telesom. Mejna plast bo prehajala iz laminarne v turbulentno in zagotavljala, da bo Reynoldsovo število za tok okrog telesa dovolj velik. Večje hitrosti, večja telesa in manjše viskoznosti prispevajo k večjim Reynoldsovim številom.<ref name="Clancy_4.17">Clancy (1975), razdelek 4.17.</ref>
 
Pri drugih telesih, kot so npr. majhni delci, koeficient upora ni konstanten in je funkcija Reynoldsovega števila.<ref>Clift, Grace, Weber (1978)</ref><ref>Briens (1991).</ref><ref>Haider, Levenspiel (1989).</ref> Pri majhnem Reynoldsovem številu tok okrog telesa ne preide v turbulentnega in ostaja laminaren, tudi, ko se loči od površine telsa. Pri zelo malih Reynoldsovih številih brez ločitve toka je sila upora sorazmerna s hitrstjo <math>v</math> in ne z njenim kvadratom <math>v^{2}</math>. Za [[krogla|kroglo]] v tem primeru velja [[Stokesov zakon]]. Reynoldosvo število bo majhno za majhna telesa, majhne hitrosti in zelo viskozne tekočine.<ref name="Clancy_4.17"/>
 
== Opombe in sklici ==
== Viri ==
 
* {{navedi knjigo |last=Abbott|first=Ira Herbert|authorlink=Ira Herbert Abbott|coauthors=Von Doenhoff, Albert E.|year=1959|title=Theory of Wing Sections|publisher=Dover Publications Inc.|location=New York|id=Standard Book Number 486-60586-8}}
* {{navedi knjigo |last=Breuer|first=Hans|title=Atlas klasične in moderne fizike|location=Ljubljana|publisher=DZS|year=1993|isbn=86-341-1105-9|cobiss=35693056}}
* {{navedi knjigorevijo |last=ClancyBriens|first=LaurenceC. JL.|year=1975|title=Aerodynamics-|publisherjournal=PitmanPowder Publishing LimitedTechnology|locationvolume=London67|isbnyear=0 273 011201991|pages=str. 087-91}}
* {{navedi knjigo |last=McCormickClancy|first=BarnesLaurence WJ.|year=19791975|title=Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics|publisher=JohnPitman WileyPublishing & Sons, Inc.Limited|location=New YorkLondon|isbn=0-471-03032-5 273 01120 0}}
* {{navedi knjigo |last=Clift|first=R.|coauthors=Grace, J. R.; Weber, M. E.|title=Bubbles, drops, and particles|publisher=Academic Press|location=New York|year=1978}}
* {{navedi revijo |last=Haider|first=A.|coauthors=Levenspiel, O.|title=-|journal=Powder Technology|volume=58|year=1989|pages=str. 63-70}}
* {{navedi knjigo |last=McCormick|first=Barnes W.|year=1979|title=Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics|publisher=John Wiley & Sons, Inc.|location=New York|isbn=0-471-03032-5}}
 
{{phys-stub}}