Ефектът Коанда

Ефектът Коанда

Ефектът на Коанда на водния поток

Ефектът на Коанда обикновено се демонстрира с воден поток по две причини. Единият е, че водният поток е видим, а другият е, че ефектът на Коанда на водния поток е много по-очевиден от този на въздушния поток.

Тук има елемент на измама, защото ефектът Коандал на водния поток във въздуха е подобен на този на въздушния поток, но принципът е напълно различен. Причината, поради която водният поток във въздуха се стреми към твърдата стена е, че има адсорбция между водата и твърдото вещество и има напрежение на повърхността на водния поток. Комбинираното действие на тези две сили дърпа водата "към" стената, което може да се разбере, че водата се засмуква от твърдото вещество.

Знаем, че водата има много високо повърхностно напрежение, така че ефектът на Коанда е много очевиден, например, когато наливате вино, ако не го наливате достатъчно бързо, виното ще се стича по стените на бутилката и водата ще се върти на 180 градуса, противопоставяйки се на гравитацията.

Ефектът на Коанда, който се причинява от адсорбция и повърхностно напрежение, не е в центъра на нашата дискусия, но ще се съсредоточим върху ефекта на Коанда, който съществува в същата течност, газ или течност, но няма свободна повърхност, тоест няма повърхностно напрежение.

Ефектът на Коанда на въздушния поток

Ефектът на Коанда съществува и във въздушния поток, но за разлика от потока вода във въздуха, няма привличане между газовете, а само налягане. Следователно, няма "минало засмукване" в газа, усещането за "минало засмукване", всъщност, са притиснати миналото, използването на атмосферно налягане.

Но стените все още могат да засмукват газа, създавайки ефекта на Коанда. Очевидно, поради ниското налягане в близост до стената, въздушният поток се пренася от външната атмосфера.

Центростремителната сила може да се използва за обяснение на ниското налягане на газа близо до стената. Когато газ тече по извита стена, потокът се движи по крива, което изисква центростремителна сила. Тъй като газът няма засмукване, тази центростремителна сила може да бъде осигурена само от налягането вътре в газа. Въздушният поток отстрани от стената е подложен на атмосферно налягане, така че налягането от страната близо до стената трябва да е по-ниско от атмосферното налягане, за да се образува центростремителна сила.

Ефектът Коанда

Ефектът на Коанда в потока се дължи на вискозитета на газа. Има триене между страните на струята и въздуха и това триене е причинено от вискозитета на газа. Струята непрекъснато отнася иначе статичния въздух около себе си, понижавайки атмосферното налягане на околната среда. Но този спад на налягането е много, много малък. Колко малко? Въздушна струя със скорост от 30 m/s ще намали околното налягане само с около 0,5 Pa. Този спад на налягането не е достатъчен, за да "привлече" потока към стената, причинявайки забележим ефект на Coandal. След като обаче има стени, отрицателното налягане се умножава.

Когато има стена от едната страна на струята, поради преградата на стената, след като струята отнеме част от въздуха, първоначалното място не може да получи достатъчно въздушна добавка, локалното налягане ще бъде намалено и въздухът потокът ще бъде притиснат към стената поради небалансираното налягане от двете страни. С други думи, въздухът, изнесен от струята, се допълва повече от самата струя.

Когато стената се огъне навън, има временна "мъртва зона" на липса на поток между потока и стената, ако приемем, че потокът е хоризонтален в началото. Течащият въздух непрекъснато отнема въздуха в зоната на мъртвата вода и струйният поток постепенно се приближава към стената. И накрая, когато центростремителната сила, генерирана от разликата в налягането от двете страни на струйния поток, съвпада точно със степента на завъртане на струйния поток, потокът достига баланс и струйният поток тече по извитата стена.

Значението на ефекта на Коанда

Ефектът на Коанда (понякога се превежда като ефектът на Коанда) е ключът към генерирането на повдигане в аеродинамичния профил. Тъй като повдигането на аеродинамичния профил се причинява главно от горната повърхност, която "всмуква" въздух надолу.

Анри Коанда е румънски изобретател и аеродинамик, който пръв използва ефекта на Коанда. Изобретяването на самолета е резултат от много хора и не може да се припише на нито един човек, най-високата чест за практиката е на братята Райт, пионерът на теорията вероятно трябва да отиде на Коанда.

Коанда също е пионер на реактивните самолети и се смята, че през 1910 г. Коанда успешно управлява самолет, наречен CoandÄ-1910.

Самолетът не е реактивен с реактивен двигател, но няма перка и дебела тръба в носа, която издухва въздух. Източникът на струята е центробежен вентилатор, чрез който въздухът се насочва назад за получаване на тяга.

Прочетете твърде много

Ефектът на Коанда може да се използва за увеличаване на повдигането на самолети, но тези методи също са смесени с известна псевдонаука. Например, тук е самолет Coanda, който твърди, че увеличава повдигането. Витлото може да го задържи да се рее, но сега има обвивка под витлото, която твърди, че използва ефекта на Коанда, за да изтласка повече въздух надолу, за да увеличи повдигането. Всъщност това не си струва разходите, тъй като черупката обикновено действа като бариера за въздушния поток и само намалява повдигането.