Coanda efekt

Coanda efekt

Coanda efekt prúdenia vody

Coandov efekt sa zvyčajne demonštruje pomocou prietoku vody, a to z dvoch dôvodov. Jedným z nich je, že prúdenie vody je viditeľné, a druhým, že Coandov efekt prúdenia vody je oveľa zreteľnejší ako prúdenie vzduchu.

Je tu prvok klamu, pretože koandálny efekt prúdenia vody vo vzduchu je podobný ako pri prúdení vzduchu, ale princíp je úplne iný. Dôvod, prečo prúdenie vody vo vzduchu smeruje k pevnej stene, je ten, že medzi vodou a pevnou látkou dochádza k adsorpcii a na povrchu prúdu vody je napätie. Kombinované pôsobenie týchto dvoch síl ťahá vodu „smerom“ k stene, čo možno chápať tak, že vodu nasáva pevná látka.

Vieme, že voda má veľmi vysoké povrchové napätie, takže Coanda efekt je veľmi zrejmý, napríklad keď nalejete víno, ak ho nenalejete dostatočne rýchlo, víno stečie po stene fľaše a voda sa otočí o 180 stupňov a bude odolávať gravitácii.

Coanda efekt, ktorý je spôsobený adsorpciou a povrchovým napätím, nie je stredobodom našej diskusie, ale zameriame sa na Coandov efekt, ktorý existuje v tej istej tekutine, buď plyne alebo kvapaline, ale nie je tam žiadny voľný povrch, to znamená, že neexistuje žiadne povrchové napätie.

Coanda efekt prúdenia vzduchu

Coanda efekt existuje aj v prúdení vzduchu, ale na rozdiel od prúdenia vody vo vzduchu nedochádza k ťahu medzi plynmi, ale iba k tlaku. Preto nie je v plyne žiadna "nasávacia minulosť", pocit "nasávacej minulosti" je v skutočnosti pretlačený použitím atmosférického tlaku.

Ale steny môžu stále nasávať plyn, čím vytvárajú efekt Coanda. Je zrejmé, že kvôli nízkemu tlaku v blízkosti steny je prúdenie vzduchu prenášané vonkajšou atmosférou.

Na vysvetlenie nízkeho tlaku plynu v blízkosti steny možno použiť dostredivú silu. Keď plyn prúdi pozdĺž zakrivenej steny, prúdenie sa pohybuje v krivke, čo si vyžaduje dostredivú silu. Pretože plyn nemá nasávanie, táto dostredivá sila môže byť poskytnutá iba tlakom vo vnútri plynu. Prúd vzduchu na strane odvrátenej od steny je vystavený atmosférickému tlaku, takže tlak na strane pri stene by mal byť nižší ako atmosférický tlak, aby sa vytvorila dostredivá sila.

Coanda efekt

Coandov efekt v prúdení je spôsobený viskozitou plynu. Medzi stranami prúdu a vzduchom dochádza k treniu a toto trenie je spôsobené viskozitou plynu. Prúd neustále unáša inak statický vzduch okolo seba, čím znižuje atmosférický tlak prostredia. Ale ten pokles tlaku je veľmi, veľmi malý. Aké malé? Prúd vzduchu s rýchlosťou 30 m/s zníži okolitý tlak len o 0,5 Pa. Tento pokles tlaku nestačí na "pritiahnutie" toku k stene, čo spôsobuje znateľný efekt Coandal. Akonáhle sú však steny, podtlak sa znásobuje.

Keď je na jednej strane dýzy stena, v dôsledku bariéry steny sa potom, čo prúd odoberie časť vzduchu, nemôže pôvodné miesto dostatočne dopĺňať vzduchom, zníži sa miestny tlak a vzduch prúdenie bude pritlačené k stene v dôsledku nevyváženého tlaku na oboch stranách. Inými slovami, vzduch unášaný prúdom je viac dopĺňaný samotným prúdom.

Keď sa stena ohýba smerom von, medzi tokom a stenou je dočasná "mŕtva zóna" bez prietoku, za predpokladu, že tok je najprv horizontálny. Prúdiaci vzduch neustále odoberá vzduch v oblasti mŕtvej vody a prúd prúdu sa postupne približuje k stene. Nakoniec, keď sa dostredivá sila generovaná tlakovým rozdielom na oboch stranách prúdu prúdu zhoduje so stupňom otáčania prúdu prúdu, prúd dosiahne rovnováhu a prúd prúdu prúdi pozdĺž zakrivenej steny.

Význam Coandovho efektu

Efekt Coanda (niekedy preložený ako Coanda efekt) je kľúčom k vytvoreniu vztlaku v profile krídla. Pretože zdvih profilu je spôsobený hlavne tým, že horná plocha "nasáva" vzduch dole.

Henri CoandÇ bol rumunský vynálezca a aerodynamik, ktorý ako prvý využil Coandov efekt. Vynález lietadla je výsledkom mnohých ľudí a nemožno ho pripísať žiadnej jednej osobe, najvyššia pocta za prax patrí bratom Wrightovým, priekopník teórie by mal patriť Coandovi.

Coanda bol tiež priekopníkom prúdových lietadiel a predpokladá sa, že v roku 1910 Coanda úspešne pilotoval lietadlo s názvom CoandÄ-1910.

Lietadlo nie je prúdové lietadlo s prúdovým motorom, ale nemá vrtuľu a hrubú rúrku pri nose, ktorá fúka vzduch. Zdrojom prúdu je odstredivý ventilátor, cez ktorý je vzduch nasmerovaný dozadu, aby sa dosiahol ťah.

Čítajte príliš veľa

Efekt Coanda možno použiť na zvýšenie vztlaku lietadiel, ale tieto metódy sú tiež zmiešané s nejakou pseudovedou. Napríklad tu je lietadlo Coanda, ktoré tvrdí, že zvyšuje vztlak. Vrtuľa ju môže udržať vo vznášaní, ale teraz má pod vrtuľou škrupinu, ktorá tvrdí, že využíva Coanda efekt na stlačenie väčšieho množstva vzduchu na zvýšenie vztlaku. V skutočnosti to nestojí za cenu, pretože škrupina vo všeobecnosti pôsobí ako prekážka prúdenia vzduchu a iba znižuje zdvih.