Koefisien hambatan

Koefisien hambatan dengan bilangan Reynolds sekitar 10^4[1][2]

Dalam dinamika fluida, koefisien hambatan atau koefisien seret (sering ditulis dengan notasi: ${\displaystyle c_{\mathrm {d} }}$, ${\displaystyle c_{x}}$, atau ${\displaystyle c_{\rm {w}}}$) merupakan besaran tidak berdimensi yang digunakan untuk menghitung gaya hambat sebuah objek dalam fluida, seperti udara atau air. Koefisien ini diguakan dalam persamaan hambatan yang menyatakan bahwa semakin kecil koefisien hambat, maka semakin kecil pula gaya hambatnya. Koefisien hambatan selalui dihubungkan dengan luas permukaan tertentu.[3]

Koefisien hambatan tergantung pada dua komponen hambatan, yakni gaya gesek permukaan dan hambatan akibat bentuk objek. Koefisien hambatan airfoil atau hidrofoil memperhitungkan efek hambatan akibat gaya angkat.[4][5] Koefisien hambatan sebuah struktur seperti pesawat memperhitungkan pula hambatan interferensi.[6][7]

Definisi

Tabel koefisien hambatan menurut besarnya untuk berbagai bentuk prisma (kolom kanan) dan bentuk bundar (kolom kiri) dengan bilangan Reynolds antara 10^4 dan 10^6 dan arah aliran dari kiri.[8]

Secara matematis, koefisien hambatan ${\displaystyle c_{\mathrm {d} }}$ dinyatakan sebagai:

$${\displaystyle c_{\mathrm {d} }={\dfrac {2F_{\mathrm {d} }}{\rho u^{2}A}}}$$

dengan:

• ${\displaystyle F_{\mathrm {d} }}$ merupakan gaya hambat;
• ${\displaystyle \rho }$ merupakan massa jenis fluida;[9]
• ${\displaystyle u}$ merupakan kelajuan aliran sebuah objek relatif terhadap fluida;
• ${\displaystyle A}$ merupakan luas referensi.

Catatan

1. Baker, W.E. (1983). Explosion Hazards and Evaluation, Volume 5. Elsevier Science. ISBN 9780444599889. 
2. AARØNÆS, ANTON STADE (2014). Dynamic response of pipe rack steel structures to explosion loads (PDF). CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY. 
3. McCormick, Barnes W. (1979). Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics. New York: John Wiley & Sons, Inc. hlm. 24. ISBN 0471030325. 
4. Clancy, L. J. (1975). "5.18". Aerodynamics. ISBN 9780470158371. 
5. Abbott, Ira H., and Von Doenhoff, Albert E.: Theory of Wing Sections. Sections 1.2 and 1.3
6. "NASA's Modern Drag Equation". Wright.nasa.gov. 2010-03-25. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-03-02. Diakses tanggal 2010-12-07.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
7. Clancy, L. J.: Aerodynamics. Section 11.17
8. Hoerner, Sighard F. (1965). Fluid-Dynamic Drag : Practical Information on Aerodynamic Drag and Hydrodynamic Resistance (edisi ke-2). hlm. 3–17. 
9. Untuk atmosfer Bumi, massa jenis udara dapat ditentukan menggunakan rumus barometrik. Udara memiliki massa jenis 1,293 kg/m^3 pada temperatur 0 °C (32 °F) dan tekanan 1 atmosfer.

Referensi

• L. J. Clancy (1975): Aerodynamics. Pitman Publishing Limited, London, ISBN 0-273-01120-0
• Abbott, Ira H., and Von Doenhoff, Albert E. (1959): Theory of Wing Sections. Dover Publications Inc., New York, Standard Book Number 486-60586-8
• Hoerner, Dr. Sighard F., Fluid-Dynamic Drag, Hoerner Fluid Dynamics, Bricktown New Jersey, 1965.
• Bluff Body: http://user.engineering.uiowa.edu/~me_160/lecture_notes/Bluff%20Body2.pdf
• Drag of Blunt Bodies and Streamlined Bodies: http://www.princeton.edu/~asmits/Bicycle_web/blunt.html
• Hucho, W.H., Janssen, L.J., Emmelmann, H.J. 6(1975): The optimization of body details-A method for reducing the aerodynamics drag. SAE 760185.