O zależności współczynnika oporu aerodynamicznego od prędkości jazdy

Na wielkość sił oporu aerodynamicznego samochodu wpływają oddziaływania o charakterze konwekcyjnym, wynikające z rozkładu ciśnień wokół pojazdu, oraz dyfuzyjnym, związane z tarciem (lepkim) powietrza. Wielkość i wzajemne proporcje obu rodzaju sił zależą od prędkości opływu powietrza wokół pojazdu, a więc w przybliżeniu od prędkości jazdy samochodu. Siły wynikające z oddziaływań konwekcyjnych zależą od kwadratu prędkości ruchu, a te zwiazane z oddziaływaniami dyfuzyjnymi zależą liniowo od prędkości jazdy. Wyznaczając współczynnik oporu w oparciu o siłę oporu otrzymaną z badań tunelowych, popełniamy błąd, standardowo przyjmując kwadratową zależność od prędkości jazdy. W artykule kwestia ta jest badana z wykorzystaniem symulacji komputerowych, a stosowna zależność współczynnika oporu aerodynamicznego od prędkości jazdy zostaje zweryfikowana.

---

On the aerodynamic drag magnitude for a road vehicle affect the convective contributions resulting from the pressure distribution about a vehicle, and the diffusive contributions connected with the surface friction of (viscous) air. The magnitude and mutual relations of the shear and pressure forces are closely dependent on the air flow velocity over a vehicle, and approximately, on the driving speed. Forces resulted from convective contributions depend on the square of the driving speed, and those connected with diffusive contributions depend linearly on the speed. Determining the drag coefficient based on the drag force obtained from a wind-tunnel testing, we make an error routinely assuming the square dependency on the driving speed. In article, this question is considered with help of numerical simulations, and the appropriate dependency of the drag coefficient on the driving speed is verified.