7 ประเภทของแรงต้านในพลศาสตร์ของไหลและแอโรไดนามิกส์ อธิบายแต่ละประเภทและผลกระทบต่อการออกแบบวิศวกรรมและเทคโนโลยีต่างๆ
7 ประเภทของแรงต้านในพลศาสตร์ของไหลและแอโรไดนามิกส์
ในโลกของพลศาสตร์ของไหลและแอโรไดนามิกส์ เรามักจะเจอปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุในของไหล ซึ่งก็คือ “แรงต้าน” แรงต้านนี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างผิวของวัตถุและของไหล (อากาศหรือน้ำ) ที่วัตถุนั้นเคลื่อนผ่าน ในบทความนี้ เราจะมาดูประเภทต่าง ๆ ของแรงต้านที่พบได้ในระบบพลศาสตร์ของไหลและแอโรไดนามิกส์
แรงนี้เกิดจากการที่ของไหลเสียดสีผ่านผิวของวัตถุ ทำให้เกิดการลากวัตถุนั้นไปได้ช้าลง เนื่องจากชั้นของของไหลที่ติดกับผิวสัมผัสจะมีความเร็วต่ำเมื่อเทียบกับชั้นของไหลที่อยู่ไกลออกไป
แรงนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปของเส้นทางของไหลที่เกิดจากการไหลรอบรูปทรงของวัตถุ ในกรณีที่วัตถุมีรูปทรงที่ไม่แหวนเรียบ (Streamlined Shape) จะสร้างแรงต้านมากขึ้น
แรงนี้เกิดจากการไหลของอากาศที่สร้างมุมแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ โดยเฉพาะในกรณีของปีกเครื่องบิน เกิดจากกระแสลมที่ตกลงจากบริเวณปีกซึ่งสร้างแรงยก (Lift)
แรงนี้เกิดเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่สูงมาก ซึ่งทำให้เกิดคลื่นที่ผิวน้ำหรืออากาศ เช่นเดียวกับการขับเรือด้วยความเร็วสูง
แรงนี้เกิดจากการที่ของไหลเกิดความท้าทายในการไหลผ่านหลายวัตถุที่อยู่ใกล้กัน เช่น ส่วนของปีกที่ต่อกับลำตัวเครื่องบิน
เป็นแรงต้านที่เกิดจากส่วนประกอบที่ไม่สร้างประโยชน์ในการเคลื่อนที่ เช่น เสาอากาศหรือการติดตั้งอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ บนเครื่องบิน
แรงนี้เกิดเมื่อต้องการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วของเสียง ทำให้เกิดแรงบิดในภาวะแปรผัน เช่นการเดินทางของเครื่องบินเหนือเสียง
การเข้าใจประเภทของแรงต้านต่าง ๆ ในพลศาสตร์ของไหลและแอโรไดนามิกส์จะช่วยให้สามารถออกแบบและปรับปรุงวิศวกรรมของวัตถุเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเคลื่อนที่ในของไหลได้ดียิ่งขึ้น