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Concept
Coefficient de traînée
Résumé
En dynamique des fluides, le coefficient de traînée, dont le symbole normalisé est Cx, CA ou CD ( en anglais, en allemand) fait partie de la famille des coefficients aérodynamiques. C'est un nombre sans dimension qui est utilisé pour quantifier la traînée ou résistance d'un objet dans un fluide (comme, par exemple, l'air ou l'eau). Il est toujours associé à une surface particulière (selon le contexte, appelée maître-couple, surface alaire ou plus généralement surface de référence).
La définition adimensionnelle actuelle du coefficient de traînée a été proposée par Ludwig Prandtl sur une idée de .
Un objet mobile se déplaçant dans un fluide pesant subit de la part de ce fluide une distribution de pression et un frottement visqueux (ou friction) dont la résultante s'oppose à sa marche. La composante de cette résultante selon la direction du mobile est appelée traînée. L'intensité de la force de traînée est exprimée en fonction de la vitesse, de la forme et de la taille du mobile, ainsi que du fluide avec lequel il interagit.
Le coefficient de traînée de tout objet comprend au minimum la somme de deux effets : la traînée liée au frottement visqueux (ou friction) et la traînée liée à la pression (traînée de forme). Ces effets sont parfois découpés suivant les diverses parties de l'objet (par exemple ogive, fuselage et ailerons pour une fusée, ou, lorsque c'est possible, avant-corps et arrière-corps) et pour chacune d'entre elles on définit une traînée ne tenant pas compte des autres. Lorsque l'on s'intéresse à la structure complète on voit donc éventuellement apparaître des termes de couplage liés aux interactions entre les diverses parties.
Le coefficient de traînée est défini par :
où :
est la force de traînée, qui est par définition la composante de la force dans la direction du vecteur vitesse,
est la masse volumique du fluide,
est la vitesse de l'objet relativement au fluide,
est la surface de référence.
La masse volumique et la vitesse sont prises à l'infini amont (ou en tous cas loin de toute perturbation locale due à l'objet).
Source officielle
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