A Coanda-effektus

A Coanda-effektus

A vízáramlás Coanda-hatása

A Coanda-effektust általában vízáramlással mutatják be, két okból. Az egyik az, hogy a vízáramlás látható, a másik pedig az, hogy a vízáramlás Coanda-effektusa sokkal nyilvánvalóbb, mint a levegőáramlásé.

Itt van a megtévesztés eleme, mert a levegőben lévő vízáramlás Coandal-hatása hasonló a légáramláséhoz, de az elv teljesen más. A levegőben lévő vízáramlás a szilárd falhoz az az oka, hogy a víz és a szilárd anyag között adszorpció van, és a vízáramlás felületén feszültség keletkezik. E két erő együttes hatása a fal felé "húzza" a vizet, ami úgy érthető, hogy a vizet a szilárd anyag szívja magába.

Tudjuk, hogy a víznek nagyon nagy felületi feszültsége van, ezért a Coanda-effektus nagyon szembetűnő, például amikor öntjük a bort, ha nem öntjük elég gyorsan, a bor lefolyik a palack oldalán, és a a víz 180 fokkal el fog forogni, dacolva a gravitációval.

Nem az adszorpció és felületi feszültség okozta Coanda-effektus áll a vitánk középpontjában, hanem arra a Coanda-effektusra fogunk összpontosítani, amely ugyanabban a folyadékban létezik, legyen gáz vagy folyadék, de nincs szabad felület. vagyis nincs felületi feszültség.

A légáramlás Coanda-hatása

A Coanda-effektus a légáramlásban is létezik, de a levegőben lévő víz áramlásával ellentétben a gázok között nincs húzás, csak nyomás. Ezért nincs "szívás múlt" a gázban, a "szívás múlt" érzése, sőt, a múlté, a légköri nyomás használatával préselik.

De a falak még mindig beszívhatják a gázt, ami a Coanda-effektust hozza létre. Nyilvánvalóan a fal közelében lévő alacsony nyomás miatt a légáramot a külső légkör viszi át.

Centripetális erővel magyarázható a fal közelében lévő gáz alacsony nyomása. Amikor egy gáz egy ívelt fal mentén áramlik, az áramlás görbében mozog, ami centripetális erőt igényel. Mivel a gáznak nincs szívása, ezt a centripetális erőt csak a gázon belüli nyomás tudja biztosítani. A faltól távolabbi oldalon a légáramlás légköri nyomásnak van kitéve, ezért a falhoz közeli oldalon a nyomásnak alacsonyabbnak kell lennie a légköri nyomásnál, hogy centripetális erő alakuljon ki.

A Coanda-effektus

A Coanda-effektus az áramlásban a gáz viszkozitásának köszönhető. A sugár oldalai és a levegő között súrlódás lép fel, és ezt a súrlódást a gáz viszkozitása okozza. A sugár folyamatosan elviszi maga körül az egyébként statikus levegőt, csökkentve ezzel a környezet légköri nyomását. De ez a nyomásesés nagyon-nagyon kicsi. Milyen kicsi? A 30 m/s sebességű légsugár csak körülbelül 0,5 Pa-val csökkenti a környezeti nyomást a közelben. Ez a nyomásesés nem elég ahhoz, hogy az áramlást a falhoz "húzza", ami észrevehető Coandal hatást okoz. Ha azonban falak vannak, a negatív nyomás megsokszorozódik.

Ha a sugár egyik oldalán fal van, a fal gátja miatt, miután a sugár elvonja a levegő egy részét, az eredeti hely nem tud elegendő levegőpótlóhoz jutni, a helyi nyomás csökken, és a levegő Az áramlás a falhoz préselődik a kétoldali kiegyensúlyozatlan nyomás miatt. Más szóval, a sugár által elszállított levegőt inkább maga a sugár pótolja.

Amikor a fal kifelé hajlik, az áramlás és a fal között ideiglenes "holt zóna" van, ahol nincs áramlás, feltételezve, hogy az áramlás először vízszintes. Az áramló levegő folyamatosan elszívja a holtvízben lévő levegőt, és a sugáráramlás fokozatosan közeledik a falhoz. Végül, amikor a nyomáskülönbség által keltett centripetális erő a sugáráramlás mindkét oldalán éppen megegyezik a sugáráramlás elfordulási fokával, az áramlás egyensúlyba kerül, és a sugáráramlás az íves fal mentén folyik.

A Coanda-effektus jelentősége

A Coanda-effektus (néha Coanda-effektusnak fordítják) a kulcsa a légszárny felhajtóerejének. Ugyanis a szárnyszárny emelését elsősorban az okozza, hogy a felső felület "leszívja" a levegőt.

Henri CoandÇ román feltaláló és aerodinamikus volt, aki először használta fel a Coanda-effektust. A repülőgép feltalálása sok ember eredménye, és nem tulajdonítható egyetlen személynek, a gyakorlatért a legnagyobb kitüntetés a Wright fivéreket illeti, az elmélet úttörőjének valószínűleg Coandának kellene lennie.

Coanda a sugárhajtású repülőgépek úttörője is volt, és úgy tartják, hogy 1910-ben a Coanda sikeresen repült a CoandÄ-1910 nevű repülőgépen.

A gép nem egy sugárhajtóműves sugárhajtású gép, de nincs benne légcsavar és az orránál vastag cső, ami levegőt fúj. A sugár forrása egy centrifugális ventilátor, amelyen keresztül a levegőt hátrafelé irányítják a tolóerő eléréséhez.

Túl sokat olvass bele

A Coanda-effektus felhasználható a repülőgépek emelésének növelésére, de ezek a módszerek keverednek némi áltudományossággal is. Például itt van egy Coanda repülőgép, amely azt állítja, hogy növeli az emelést. A propeller képes lebegni, de most van egy héj a propeller alatt, amely állítása szerint a Coanda-effektus segítségével több levegőt hajt le az emelés növelése érdekében. Valójában ez nem éri meg a költségeket, mert a héj általában akadályozza a légáramlást, és csak csökkenti az emelést.