Tarikan Gesekan
Gesekan drag, πf, adalah bagian dari drag yang disebabkan secara langsung oleh tegangan geser, ππ€, pada objek. Ini merupakan fungsi tidak hanya dari besarnya tegangan geser dinding tetapi juga dari orientasi permukaan tempatnya berlaku. Ini ditunjukkan oleh faktor ππ€ sin π dalam Persamaan 9.1. Jika permukaannya sejajar dengan kecepatan aliran masuk, seluruh gaya geser berkontribusi langsung pada drag. Ini benar untuk plat datar sejajar dengan aliran seperti yang dibahas dalam Bagian 9.2. Jika permukaannya tegak lurus dengan kecepatan aliran masuk, gaya geser tidak memberikan kontribusi apa pun pada drag. Ini terjadi pada plat datar tegak lurus dengan aliran masuk seperti yang dibahas dalam Bagian 9.1.
Secara umum, permukaan suatu benda akan berisi bagian-bagian sejajar dan tegak lurus dengan aliran masuk, serta arah lain di antaranya. Sebuah silinder berbentuk seperti itu. Karena viskositas dari sebagian besar fluida umum kecil, kontribusi gaya geser terhadap drag total pada suatu benda seringkali cukup kecil. Pernyataan seperti itu sebaiknya diformulasikan dalam bentuk tak berdimensi. Artinya, karena Reynolds number dari sebagian besar aliran yang dikenal cukup besar, persentase drag yang disebabkan secara langsung oleh gaya geser seringkali cukup kecil. Namun, untuk benda-benda yang sangat aerodinamis atau untuk aliran Reynolds number rendah, sebagian besar drag mungkin disebabkan oleh gesekan drag.
Gesekan drag pada plat datar dengan lebar b dan panjang β yang berorientasi sejajar dengan aliran masuk dapat dihitung dengan rumus:
di mana CDf adalah koefisien gesekan drag. Nilai CDf, yang diberikan sebagai fungsi dari nomor Reynolds, Reβ= pUβ/π, dan kekasaran permukaan relatif, π/β, dalam Figur 9.15 dan Tabel 9.3, adalah hasil dari analisis lapisan batas dan eksperimen (lihat Bagian 9.22). Nilai kekasaran, π, untuk berbagai permukaan umumnya diberikan dalam Tabel 8.1. Seperti halnya aliran pipa yang dibahas dalam Bab 8, aliran dibagi menjadi dua kategori yang berbedaβlaminar atau turbulen, dengan rezim transisi yang menghubungkannya. Koefisien drag (dan, oleh karena itu, drag) bukanlah fungsi dari kekasaran plat jika aliran adalah laminar. Namun, untuk aliran turbulen, kekasaran secara signifikan memengaruhi nilai C . Seperti aliran pipa, ketergantungan ini adalah hasil dari elemen-elemen kekasaran permukaan yang menonjol Df masuk ke atau melalui lapisan sublaminar (lihat Bagian 8.3).
Sebagian besar objek bukanlah plat datar sejajar dengan aliran; sebaliknya, mereka adalah permukaan melengkung di sepanjang mana tekanan bervariasi. Seperti yang dibahas dalam Bagian 9.2.6, ini berarti bahwa karakteristik lapisan batas, termasuk gradien kecepatan di dinding, berbeda untuk sebagian besar objek dari yang untuk plat datar. Ini dapat dilihat dari perubahan bentuk profil lapisan batas sepanjang silinder dalam Figur 9.17b.
Penentuan yang tepat dari tegangan geser sepanjang permukaan sebuah benda yang melengkung sangat sulit untuk diperoleh. Meskipun hasil yang mendekati dapat diperoleh dengan berbagai teknik (lihat Referensi 1,2), hal-hal tersebut berada di luar cakupan teks ini. Seperti yang ditunjukkan oleh contoh berikut, jika tegangan geser diketahui, kontribusinya terhadap drag dapat ditentukan.
