잠수함의 드래그력을 계산하는 것은 유체 역학에 필수적입니다. 그것은 선박, 잠수함 및 수중 차량을 설계하는 데 도움이됩니다. 이 가이드는 다양한 시나리오에서 드래그 힘을 이해하고 컴퓨팅하는 스트레이트 접근 방식을 제공합니다.

Drag Force의 이해

드래그 힘은 이동 목표에 유동성에 의해 exerted 저항입니다. 그것은 유체의 속도, 물체의 모양 및 유체의 속성과 같은 요인에 따라 다릅니다. 드래그 힘을 위한 기본 공식은:

Fd]]=1⁄2 ρ v2 C]d] A]

위치:

  • Fd]:Drag force
  • ρ]: 유체 밀도
  • v: 유체에 상대하는 객체의 속도
  • Cd]]:Drag 계수
  • A: 단면 영역

Drag Coefficient의 계산

드래그 계수 (Cd)는 객체와 유량 조건의 모양에 따라 다릅니다. 보통 실험적으로 결정되거나 표준 참조 테이블에서 획득됩니다. 일반적인 모양:

  • Spheres: Cd ≈ 0.47
  • 실린더: Cd ≈ 1.0
  • 유선형체: Cd ≈ 0.04–0.2

Drag Force를 계산하는 단계

드래그 힘을 계산하기 위해 이러한 단계를 따르십시오:

  • 유체 밀도 (ρ)를 결정합니다.
  • 유체에 상대적 객체의 속도(v)를 측정하거나 식별합니다.
  • 흐름에 직면 하는 객체의 단면 영역 (A)를 찾습니다.
  • 대상 모양에 적합한 드래그 계수 (C]d])를 식별합니다.
  • 공식을 적용하십시오: Fd = 1⁄2 ρ v2 Cd A.

예제 계산

0.5 미터의 직경과 서브 머메이드 영역은 1000 kg/m3의 밀도를 가진 물에서 2 미터에 이동한다. 구체의 드래그 계수는 대략 0.47이다. 드래그 힘을 계산합니다.

첫째, 교차 구역을 찾습니다 :

A = π r2 = π (0.25)2 ≈ 0.196 m2

그런 다음 공식을 적용합니다:

Fd = 1⁄2 × 1000 × 22 × 0.47 × 0.196 ≈ 92.4 N