Coeficiente de arrastre de forma

El coeficiente de arrastre de forma , CSF ( inglés drag coeficiente ) es una cantidad adimensional que determina la reacción de un medio al movimiento de un cuerpo en él (o un cuerpo al movimiento de un medio en él).

KSF se determina experimentalmente en túneles de viento e hidrodinámicos o se calcula mediante modelado.

Fórmulas

Cuando se obtiene empíricamente, el CSF se calcula mediante la fórmula

$C_{f}={\frac {2F}{\rho v^{2}S)),$

dónde

C_{f}

es el coeficiente de resistencia de forma adimensional ,

F

- fuerza obtenida experimentalmente , Newton,

\rho

- densidad del medio, kg / m 3 ,

v

— velocidad del flujo (o cuerpo en el flujo), m/s,

S

es el área característica perpendicular al flujo, m2 ; para cuerpos alargados se toma en función del volumen del cuerpo: .

S

S=V^{{2/3}}

Conocer el coeficiente para una determinada forma permite calcular con precisión (en condiciones de flujo similares) la fuerza de resistencia a la presión dinámica del medio de cuerpos de cualquier tamaño de la misma geometría, proporcionalmente, para diferentes velocidades. La dependencia formal funciona hasta alrededor de 0,8 a 0,9 de la velocidad del sonido en el medio en consideración, pero aún más precisamente, en el rango de velocidad cercano al experimento. No es raro construir dependencias tabulares en la velocidad, especialmente para secciones dinámicamente empinadas, por ejemplo, para el rango de velocidad transónica.

El coeficiente no tiene en cuenta los efectos de la superficie y debe determinarse en una muestra con una propiedad de superficie similar o idéntica a la original.

Con el coeficiente existente, la fuerza de resistencia se obtiene por las fórmulas inversas:

F=C_{f}{\dfrac {\rhov^{2}}{2}}S

(para cuerpos no alargados);

F=C_{f}{\dfrac {\rho v^{2}}{2}}V^{{2/3}}

(para cuerpos oblongos con respecto al movimiento).

Las fórmulas deben usarse con mucho cuidado para cuerpos y secciones de flujo de tamaños muy pequeños, así como para medios con altos valores de viscosidad , ya que la influencia de los efectos cercanos a la superficie es fuerte en escalas pequeñas y viscosidades altas.

Ejemplos de LCR para algunas formas

la forma	cf _
Esfera	0.47
Cono 2:1 (apuntar a fluir)	0.50
Cubo (superficie para fluir)	1.05
Cilindro (longitud igual a dos diámetros, extremo a rosca)	0.82
Cuerpo alargado en forma de lágrima	0.04