معامل الضغط

معامل الضغط هو أداة لدراسة سريان الموائع غير الانضغاطية مثل الماء وأيضا لدراسة سريان الموائع الانضغاطية ذات السرعات الصغيرة مثل الهواء. يمكن حسابه من العلاقة التالية [1][2]

${\displaystyle C_{p}={p-p_{\infty } \over {\frac {1}{2}}\rho _{\infty }V_{\infty }^{2}}}$

حيث:

${\displaystyle p}$  هو الضغط الذي يتم عنده حساب معامل الضغط.

${\displaystyle p_{\infty }}$  هو الضغط في التيار الذي لا يتعرض لأية اضطرابات (free stream).

${\displaystyle \rho _{\infty }}$ هى كثافة مائع التيار (تساوى 1.25 كجم/متر مكعب عند مستوى سطح البحر و 15 درجة سليزيوس)

${\displaystyle V_{\infty }}$ هي سرعة الجسم خلال المائع.

باستخدام معادلة بيرنولى، معامل الضغط يمكن أن يكون أكثر بساطة للسريان الكامن (غير لزج - مستقر)[3]

${\displaystyle C_{p}0=C_{p}|_{Ma\,\approx \,0}={1-{\bigg (}{\frac {u}{u_{\infty }}}{\bigg )}^{2}}}$

حيث u هي سرعة السريان عند النقطة التي يتم حساب معامل الضغط عندها. MA هي عدد ماخ (سرعة السريان يمكن إهمالها بالنسبة لسرعة الصوت). أما بالنسبة للمائع غير قابل للانضغاط ولكنه لزج فهذا يمثل معامل الضغط حيث أنه مرتبط بقوة الضغط الهيدروديناميكي أكثر من ارتباطه بقوة اللزوجة.

هذه العلاقة تكون متاحة لسريان الموائع غير القابلة للانضغاط حيث أن التغيرات في السرعة والضغط تكون صغيرة بينما التغير في الكثافة يمكن إهماله ويكون عند بلوغ قيمة ماخ أقل من 0.3.

• ${\displaystyle C_{p}}$ تساوى صفر عندما يتساوى الضغط مع ضغط التيار الحر.
• ${\displaystyle C_{p}}$ تساوى 1 عند ضغط الركود.

في سريان الموائع حول الأجسام يصل معامل الضغط إلى 1 عند نقاط معينة ومعامل ضغط سالب يصل إلى أقل من سالب 1 ولكن ليس هناك نقاط يمكن لمعامل الضغط أن يزيد عن +1 لأن أكبر ضغط يمكن الحصول عليه هو ضغط الركود.

في سريان الموائع الانضغاطية وخصوصا عند السرعات العالية  ${\displaystyle {\rho v^{2}}/2}$

• ${\displaystyle C_{p}}$ عندا يكون أكبر من 1 فهذا يعنى أن السريان قابل للانضغاط.

سطح الانسياب الهوائي عند زاوية موجهة له ما يسمى بتوزيع الضغط. هذا التوزيع هو الضغط عند جميع النقاط حول السطح. رسوم هذه التوزيعات ترسم لكى توضح الأرقام السالبة ومعامل الضغط يكون أقل من الصقر عند السطح العلوى. 

• معامل الرفع
• معامل السحب

• Clancy, L.J. (1975) Aerodynamics, Pitman Publishing Limited, London. ISBN 0-273-01120-0
• Abbott, I.H. and Von Doenhoff, A.E. (1959) Theory of Wing Sections, Dover Publications, Inc. New York, Standard Book No. 486-60586-8
• Anderson, John D (2001) Fundamentals of Aerodynamic 3rd Edition, McGraw-Hill. ISBN 0-07-237335-0
  1. Clancy, L.J., Aerodynamics, section 3.6
  2. Abbott and Von Doenhoff, Theory of Wing Sections, equation 2.24
  3. Anderson, John D. Fundamentals of Aerodynamics. 4th ed.

• بوابة الفيزياء
• بوابة طيران