阻力係數

阻力係數常表示為（C_d、C_x、C_w）是流體力學中的無因次量，用來表示物體在流體（例如水或是空氣）中的阻力。阻力係數會出現在阻力方程中，較小的阻力係數表示物體受到的風阻或流體阻力較小。阻力係數和物體的形狀及其表面特性有關。

基本介紹

• 中文名：阻力係數
• 公式：Cx = X/(qS)
• 計算式：Fr=△PG/△PW
• 表示：用ω或f
• 適用學科：船舶工程

基本信息

阻力係數，指的是物體（如飛機、飛彈）所受到的阻力與氣流動壓和參考面積之比，是一個無量綱量。

阻力係數又指鋼絲繩通過滑車時會產生繩索的剛性阻力和滑輪軸承的摩擦阻力，這些阻力通常用一個係數值加以修正，此係數稱為阻力係數，用ω或f來表示。

計算公式

Cx = X/(qS)

式中，

Cx：阻力係數

X ：阻力（阻力與來流速度方向相同，向後為正）

q ：動壓，q=ρv*v/2 (ρ為空氣密度，v為氣流相對於物體的流速）

S ：參考面積（飛機一般選取機翼面積為參考面積）

石油專業辭彙

阻力係數（Fr）：指相同流速下，堵劑流過岩心的壓差與清水流經同一岩心壓力差的比值。計算式為：

Fr=△PG/△PW
式中：△PG——一定流速下堵劑流入過程的驅替壓差。
△Pw——一定流速下清水流入過程的流動壓差。

旋轉體的阻力係數

阻力係數對應前後不對稱的物體，存在一個前端係數，與後端係數，物體在介質中運動，整體阻力由此兩個係數決定，具體運動阻力公式詳阻力詞條，y是物體體型方程，y'是其一階導數，x為運動方向。y為垂直與運動方向的另一個方向。此係數已經考慮流體向心力對於正面阻力的作用。

旋轉體的縱向側壓力係數

係數均是相對於體積而言的,側壓是環x軸360度的，此係數是標量值，但是如果環一周積分，側壓的值比為0，處分不對稱分布，產生側向定向流動時不為0，其時體型為非旋轉體。

阻力係數

汽車的阻力係數是在一個共同的度量汽車設計，因為它涉及到空氣動力學。拖動是與氣流平行並與相同的力。汽車的阻力係數影響汽車通過周圍空氣的方式。當汽車公司設計新車時，除考慮其他性能特徵外，還考慮汽車阻力係數。氣動阻力隨著速度的平方增加;因此在更高的速度下它變得非常重要。汽車的阻力係數的降低提高了車輛的性能，因為它涉及到速度和燃油效率。有許多不同的方式來減少車輛的阻力。測量車輛阻力的常用方法是通過阻力區域。

現代汽車的平均阻力係數介於0.30和0.35之間。通常具有四方形形狀的SUV通常達到C_d= 0.35-0.45。車輛的阻力係數受到車身形狀的影響。各種其他特性也影響阻力係數，並且在這些示例中被考慮到。一些跑車有驚人的高阻力係數，但是這是為了補償車輛產生的提升量，而另一些則使用空氣動力學來獲得速度並且具有低得多的阻力係數。

C_d的一些例子如下。給出的數字通常是基本模型。一些“高性能”車型可能實際上有更高的阻力，由於更寬的輪胎，額外的擾流板和更大的冷卻系統，因為許多基本/低功率型號具有半尺寸散熱器，其餘區域消隱以減少冷卻和發動機艙拖曳。

一個給定的車輛的C_d將根據測量的風洞而變化。已經記錄了高達5%的變化並且測試技術和分析的變化也可以產生變化。因此，如果在不同的隧道中測量阻力係數C_d= 0.30的同一輛車，它可以是從C_d= 0.285到C_d= 0.315的任何地方。

戈壁表面

風蝕戈壁是我國乾旱區廣泛分布的風成地貌類型之一，在地質時期曾是我國風沙活動和沙塵暴的主要源地之一。在戈壁風蝕面的發育過程中，可蝕性物質(沙粒)因長期風蝕逐漸減少，而不可蝕性物質(主要是礫石)相對富集，形成對下伏物質具有保護作用的不可蝕礫石層一一戈壁風蝕面L?I.雖然戈壁風蝕面對風沙活動的抑制作用已為人所知，但對其空氣動力學行為的定量研究則很少。無量綱的阻力係數反映了氣流中障礙物對氣流的阻滯效應，戈壁表面的阻力係數可以反映戈壁地表風沙活動界面的潛在風沙活動和沙塵釋放強度，因而可用以評價戈壁風蝕面的空氣動力學穩定性.特定地表條件的阻力係數要由野外觀測或模擬實驗來確定.但是，野外條件比較複雜，戈壁表面的阻力係數除與表面礫石層的幾何特徵有關外，尚受地形起伏的影響，很難找到不受地形起伏影響的理想觀測場所，因而從觀測結果中難以確切分辨出礫石覆蓋和地形起伏的影響.再者，野外礫石的形態複雜、幾何特徵難以精確描述且不可調控，這為確定阻力係數與礫石几何特徵的定量關係帶來困難.

礫石覆蓋使阻力係數增加1.1-8倍，增大的倍數取決於礫石粒徑與覆蓋度.戈壁表面的阻力係數隨礫石粒徑及覆蓋度的增加而增大.對於不同粒徑的礫石，阻力係數隨礫石覆蓋度的變化服從相似的規律，即當覆蓋度較小時，阻力係數隨礫石蓋度增加而增大的過程較為明顯，其增大率隨蓋度的增加而趨緩.當礫石覆蓋度大於40%}50%時，阻力係數基本不再隨礫石覆蓋度的增加而增大，說明戈壁床面對氣流的反饋即阻滯作用趨於穩定，氣床界面達到相對平衡。

當氣流經過戈壁表面時，其對氣流的總阻力可以分解為礫石產生的阻力和礫石間裸露地表產生的阻力，所以阻力係數可以表示為

式中C_dt為總阻力係數，C_dg為礫石所產生的阻力係數，C_db為礫石間裸露地表所產生的阻力係數。

上式可以理想地解釋為：當戈壁風蝕面的阻力係數趨於常數時恆成立。可以認為，在業已穩定的戈壁風蝕面的礫石間再增加的礫石將全部處於已有礫石的保護下，新增加的礫石所產生的阻力係數趨於零.所以，阻力係數趨於常數(相當於最大阻力係數)可以作為戈壁風蝕面趨於空氣動力學穩定的判據.對於所實驗的各種礫石，40%-50%是戈壁風蝕面發育成熟、趨於穩定的臨界覆蓋度。