ilmanvastuskertoimen

Ilmanvastuskerroin, usein merkitty symbolilla Cd (tai joskus Cx), on dimensioton luku, joka kuvaa kappaleen aerodynaamista vastusta suhteessa sen pinta-alaan ja liikkuvan väliaineen (yleensä ilman) ominaisuuksiin. Se on keskeinen parametri laskettaessa ilmanvastuksen suuruutta. Ilmanvastuskerroin ei riipu kappaleen nopeudesta tai väliaineen tiheydestä, vaan ainoastaan kappaleen muodosta, sen pinnan karheudesta ja Reynoldsin luvusta, joka kuvaa virtaustilan luonnetta.

Käytännössä ilmanvastuskerroin määritetään yleensä mittaamalla kappaleeseen kohdistuva vastusvoima tuulitunnelissa tai muussa aerodynaamisessa testissä ja vertaamalla sitä tunnettuihin arvoihin. Erilaisilla muodoilla on hyvin erilaiset ilmanvastuskertoimet. Esimerkiksi lentokoneen siipi, joka on suunniteltu minimoimaan vastusta, on paljon pienemmän ilmanvastuskertoimen omaava kuin vaikkapa seinä. Pallon ilmanvastuskerroin on noin 0,47, kun taas virtaviivaisemman muotoisilla esineillä, kuten pisaran muotoisilla esineillä, se voi olla huomattavasti pienempi.

Ilmanvastuskertoimen ymmärtäminen on tärkeää monilla aloilla, kuten ajoneuvojen suunnittelussa polttoainetehokkuuden parantamiseksi, lentokoneiden aerodynamiikan optimoinnissa ja jopa urheiluvälineiden kehittämisessä. Pieni ilmanvastuskerroin vähentää voimaa, joka hidastaa kappaleen liikettä ilmassa, mikä johtaa parempaan suorituskykyyn ja pienempään energiankulutukseen.