Lasketaan drag voimaa upotettu esineitä on olennainen nestedynamiikkaa. Se auttaa suunnittelussa alusten, sukellusveneiden ja vedenalaisten ajoneuvojen. Tämä opas tarjoaa yksinkertaisen lähestymistavan ymmärtäminen ja laskenta drag voimaa eri skenaarioissa.

Drag Force -voiman ymmärtäminen

Vedä voima on vastus, jota neste harjoittaa liikkuvalle esineelle. Se riippuu tekijöistä, kuten nesteen nopeudesta, kohteen muodosta ja nesteen ominaisuuksista.

]F[d = 1⁄2 ρ v2 Cd] A]

jossa

  • [[LLT:0]]F[[LLT:1]]d[[LLT:2]][[[LLT:3]]]: Vetovoima
  • ρ: Nestetiheys
  • v: Elementin nopeus suhteessa nesteeseen
  • [[LLT:0]]C[[LLT:1]]d[[LLT:2]][[[LLT:3]]: Vetokerroin
  • A: poikkileikkauspinta-ala

Vedon kertoimen laskeminen

Vetokerroin (Cd]) vaihtelee kohteen muodon ja virtausolosuhteiden mukaan. Se määritetään yleensä kokeellisesti tai saadaan vakiomuotoisista vertailutaulukoista.

  • Sterilointi: Cd ...
  • Sylinterit: Cd ...
  • Virtaviivaiset elimet: Cd . ...

Vaiheet vedä voimaa laskettaessa

Seuraa näitä vaiheita laskeaksesi vetovoima:

  • Määritetään nesteen tiheys (ρ).
  • Mittaa tai tunnista kohteen nopeus (v) suhteessa nesteeseen.
  • Etsi virtausta osoittavan kohteen poikkileikkauspinta-ala (A).
  • Määritetään kohteen muodon mukainen vetämiskerroin (Cd).
  • Käytetään kaavaa: F[d = 1⁄2 ρ v2 Cd A.

Esimerkkilaskenta

Oletetaan, että veden alla oleva pallo, jonka halkaisija on 0,5 metriä, liikkuu 2 metriä sekunnissa vedessä tiheydellä 1000 kg/m3. Pallossa vetokerroin on noin 0,47. Laske vetovoima.

Etsi ensin poikkileikkausalue:

A = π r2 = π (0,25) 2 ... 0,196 m2

Sitten, soveltaa kaavaa:

F[d = 1⁄2 × 1000 × 22 × 0,47 × 0,196 ... 92,4 N