Arraste de Pressão: O que, Como, Funcionamento, Fórmula, Exemplos:

Neste artigo muito interessante tópico “Pressure drag” é discutido. A causa do arrasto de pressão é a superfície intermediária de comparação de pressão de uma matéria. Tudo relacionado ao arrasto de pressão é prate aqui.

O arrasto de pressão deriva como, quando as moléculas do ar são mais empurradas umas para as outras na superfície da face frontal da matéria e o espaço está mais para fora do que o normal para a face posterior da matéria superficial. A condição para um arrasto de pressão da matéria aconteceu mais nas partículas de ar para o fluxo turbulento.

O que é arrasto de pressão?

A relação entre a velocidade e o arrasto de pressão é diretamente proporcional entre si. Para a menor quantidade de velocidade a quantidade de arrasto de pressão é baixa e para a maior velocidade de arrasto de pressão é alta.

Em uma matéria em que a força está agindo naquele momento, o movimento da matéria pode se opor ao que é conhecido como arrasto de pressão. Quando a matéria é na verdade uma matéria gasosa é conhecida como resistência do ar ou arrasto aerodinâmico e ao mesmo tempo quando a matéria é na verdade uma matéria líquida é conhecida como arrasto hidrodinâmico.

Leia mais sobre Pressão manométrica: suas propriedades importantes com 30 perguntas frequentes

Arrasto de pressão
Imagem - Pressão arrastar;
Crédito de imagem - Wikimedia Commons

O que é arrasto da pressão do ar?

A principal razão do arrasto da pressão do ar é o tamanho e a forma de uma matéria. No arrasto de pressão do ar as camadas do ar não ficam em um direcional devido à força por isso aparece um fluxo turbulento.

O significado do arrasto da pressão do ar é que as partículas que estão presentes no ar se empurram mais na face da substância e um enorme desvio colocado é produzido na parte de trás da substância. Principalmente a pressão do ar arrasta a razão da divisão do marcador de borda de uma determinada superfície.

Leia mais sobre Projeto do vaso de pressão: são fatos importantes e 5 parâmetros

Como funciona o arrasto de pressão?

O arrasto de pressão funciona quando as moléculas presentes no ar ficam mais comprimidas na face do plano frontal e não mais comprimidas na face do plano traseiro por este motivo as camadas presentes nas moléculas de ar se separam umas das outras e começam a girar, esta condição conhecida como fluxo turbulento.

Leia mais sobre Número de Reynolds: são mais de 10 fatos importantes

Como calcular o arrasto de pressão?

A equação de arrasto de pressão afirma que, arrasto de pressão que denotado como D é igual ao coeficiente de arrasto que denotado como Cd multiplicou a densidade do fluido que denotado como r multiplicou metade da velocidade do fluido que denotado como V é quadrado multiplicado a área de referência que denotado como A.

O arrasto de pressão pode ser calculado usando esta fórmula,

Arrasto de pressão = Coeficiente de arrasto de pressão x (Densidade x Velocidade quadrada)/(2 x Área de referência)

Matematicamente pode ser escrito,

D = Cd (ρ xv2) / (2 x A)

Onde,

D = Arrasto de pressão

Cd= Coeficiente de arrasto de pressão

ρ = Densidade

 v = Velocidade

 A = área de referência

Leia mais sobre Vaso de pressão : São fatos importantes e mais de 10 aplicativos

Como reduzir o arrasto de pressão?

A zona de baixa pressão aparece atrás da cabeça, braços, costas e pernas dos ciclistas. É muito difícil remodelar as peças por onde passa o fluxo de ar para reduzir o arrasto de pressão.

O arrasto de pressão pode reduzir de algumas maneiras, eles estão listados abaixo,

  • Aplicar capacete aero
  • O corpo deve ser mantido o mais baixo possível
  • Escondendo alguns equipamentos
  • O corpo deve ser manter em alinhamento
  • A cabeça deve ser mantida abaixada
  • Tampa dupla
  • Mantenha o chute apertado
  • Ponta dos dedos
  • Óculos de baixo perfil devem ser usados
  • O cabelo deve ser raspado

Como a pressão do ar afeta o arrasto?

A relação com a pressão do ar e o arrasto é proporcional entre si. Significa que a pressão do ar aumenta, então a quantidade de arrasto também aumenta e a pressão do ar diminui, então a quantidade de arrasto também diminui.

Coeficiente de arrasto de pressão:

Para qualquer objeto que se move em um movimento devido à força aplicada, o arrasto de tempo é produzido.

O coeficiente de arrasto de pressão é a resistência de quantidades ou arrasto de uma matéria particular em um ambiente que é baseado em substância líquida quando a força é exercida. A quantidade da força resultante atua na direção do fluxo da substância líquida devido a tensão de cisalhamento e pressão no plano da matéria particular.

Coeficiente de arrasto de pressão
Imagem – Coeficiente de arrasto;
Crédito da imagem - Wikipedia

Leia mais sobre Estresse compressivo e sua visão geral com fatos importantes

Fórmula do coeficiente de arrasto das pressões:

A fórmula do coeficiente de arrasto de pressão é dada abaixo,

Fd = cd 1/2ρv2A

ou, cd = 2Fd/ρ você2A}

Onde,

Fd= Força de arrasto expressa em Newton

cd = Coeficiente de arrasto

ρ= Densidade de uma substância líquida expressa em quilograma por metro cúbico

 v = Velocidade de fluxo de uma substância líquida expressa em metros por segundo

A = Área de referência para uma substância de forma corporal específica expressa em metro quadrado O coeficiente de arrasto de pressão depende de alguns vários fatos dos parâmetros, como tamanho e forma do corpo de qualquer matéria, fluxo da matéria líquida que depende do número de Reynolds, Número Mach, Número de Froude e irregularidade do corpo.

Como calcular o coeficiente de pressão de arrasto?

O coeficiente de pressão de arrasto pode ser calculado usando esta fórmula,

gif

Na equação (2),

gif.latex?c p%20%3D%20%5Cfrac%7B2%7D%7B%5Crho%20v%5E2A%7D%5Cint %7BS%7D%5E%7B%7DdS%20%28p%20 %20p o%29%28%5Chat%7Bn%7D
gif

Onde,

cd= Coeficiente de pressão de arrasto

Fd = Força de arrasto

A = Planeje a área do formulário para um corpo de matéria específico

S = Superfície molhada para um corpo de matéria particular

cp = Coeficiente de arrasto de pressão

cf = Coeficiente de arrasto de atrito

n̂= Direção perpendicular de um corpo de matéria cuja superfície é dS. Este é denotado o ponto do estado fluido para o estado sólido

t = Denotado a direção onde a tensão de cisalhamento é exercida sobre a matéria de uma superfície do corpo dS

î = Denotado a direção onde o vetor é exercido no fluxo da corrente

p = Pressão atuada no corpo da matéria na superfície dS

po = pressão distante da matéria na superfície dS

Tw= Magnitude da tensão de cisalhamento atuada no corpo da matéria na superfície dS

ρ = Densidade

v = Viscosidade

Arrasto de pressão vs. arrasto de atrito:

A compressão entre o arrasto de pressão e o arrasto de atrito descrevem abaixo,

ParâmetroArrasto de atrito  Arrasto de pressão
DefiniçãoQuando um objeto está fluindo em uma substância líquida, esse atrito ocorre entre a superfície da substância líquida e o corpo da matéria e o arrasto é produzido. Este tipo de arrasto é conhecido como arrasto de fricção.O arrasto de pressão é produzido quando os materiais de uma matéria são resolvidos a força por causa da pressão é aplicada normalmente a todos os pontos da superfície do corpo de uma matéria.
Fórmulagif Onde,
Cf = Coeficiente de atrito da pele
Tw = Tensão de cisalhamento da pele que é aplicada no plano da superfície do corpo
v= Velocidade do fluxo livre para a velocidade do corpo
ρ = Velocidade de fluxo livre para densidade do corpo
1/2ρ v2 ≡ q = Pressão dinâmica de fluxo livre para o corpo da matéria
gif ou,
gif Onde,
Fd = Força de arrasto expressa em Newton
cd = Coeficiente de arrasto
ρ = Densidade de uma substância líquida expressa em quilograma por metro cúbico
v = Velocidade de fluxo de uma substância líquida expressa em metros por segundo
A = Área de referência para uma substância de forma corporal específica expressa em metro quadrado  
DependenteAtrito entre a superfície e o corpo da matériaTamanho do corpo
Arrasto de pressão e arrasto de fricção
Imagem – Arrasto de Pressão e Arrasto de Fricção;
Crédito de imagem - Wikimedia Commons

Arrasto de pressão vs. arrasto de fricção da pele:

A compressão entre o arrasto de pressão e arrasto de fricção da pele descreva abaixo,

ParâmetroArrasto de fricção da pele  Arrasto de pressão
DefiniçãoO arrasto de atrito da pele na verdade é um exemplo do estado de arrasto aerodinâmico. O arrasto de fricção da pele pode impedir a aplicação de força de uma matéria particular que está fluindo em movimento em substâncias líquidas.O arrasto de pressão é causado principalmente por causa do aumento da pressão na frente de um objeto específico e da diminuição da pressão na parte traseira do objeto.
Equaçãogif Onde,
Cf= Coeficiente de atrito da pele
Tw= Tensão de cisalhamento para a parede local
q = Pressão dinâmica para o fluxo livre
gif
Agora camadas de limite onde o gradiente de pressão não é aplicado na direção de x que a espessura do momento de tempo pode ser expressa como,
gif
Para os particularmente fluxo turbulento a fricção da pele coeficiente pode ser estimado usando a seguinte equação,

Para os particularmente fluxo laminar o coeficiente de atrito da pele pode ser estimado usando a seguinte equação,
gif
ou,
gif
Onde,
Fd = Força de arrasto expressa em Newton
cd = Coeficiente de arrasto
ρ = Densidade de uma substância líquida expressa em quilogramas por metro cúbico
v = Velocidade de fluxo de uma substância líquida expressa em metros por segundo
A = Área de referência para uma substância de forma corporal específica expressa em metro quadrado  
DependenteViscosidadeForma e tamanho da matéria
RelacionamentoDiretamente proporcional à viscosidadeDiretamente proporcional à forma e tamanho da matéria
ExemploMovimento de um avião no ar Movimento de uma matéria em substância líquidaA resistência do ar Andar de ciclista Movimento de um barco na água
Arrasto de formulário de 800px e taxa de atrito da pele.svg
Imagem – Arrasto de fricção da pele;
Crédito de imagem - Wikimedia Commons

Leia mais sobre Módulo de cisalhamento: Módulo de rigidez: São fatos importantes e mais de 10 perguntas frequentes

Arrasto de pressão vs. arrasto induzido:

A compressão entre o arrasto de pressão e o arrasto induzido descrevem abaixo,

ParâmetroArrasto de pressãoArrasto induzido
DefiniçãoQuando as moléculas de ar são comprimidas, o arrasto de pressão é produzido.A posição do arrasto da asa iniciada ou trabalhando a partir da natureza da sustentação.
Relação com a velocidadeA relação entre velocidade do ar e arrasto de pressão é diretamente proporcional entre si.  A relação entre a velocidade do ar e o arrasto induzido é indiretamente proporcional entre si.  
Depende do fator  1. Tamanho e forma do corpo de um objeto
2. Pressão circundante
3. Movimento do líquido  
1. Tamanho e forma do corpo de um objeto
2. Inclinação de um objeto
3. Na condição de fluxo de ar de um objeto  
Induzir downwash de arrasto
Imagem – Arrasto induzido;
Crédito de imagem - Wikipedia

Exemplo de arrasto de pressão:

Exemplos do arrasto de pressão estão listados abaixo,

  1. Aerofólio
  2. SUV Hummer H2
  3. Paraquedista
  4. Bicicleta
  5. Esfera
  6. Prato plano circular
  7. Honda civic
  8. Recolhimento Dodge Ram
  9. Toyota Camry
  10. Objeto se movendo em uma substância líquida
  11. Lancha

Leia mais sobre Coeficiente de arrasto da esfera.