Coanda efekt

Coanda efekt

Veevoolu Coanda efekt

Coanda efekti demonstreeritakse tavaliselt veevoolu abil kahel põhjusel. Üks on see, et veevool on nähtav, ja teine ​​on see, et veevoolu Coanda efekt on palju ilmsem kui õhuvoolul.

Siin on pettuse element, sest õhuvoolu veevoolu Coandali efekt on sarnane õhuvooluga, kuid põhimõte on täiesti erinev. Põhjus, miks õhus olev veevool tahkeseinale kaldub, on see, et vee ja tahke aine vahel toimub adsorptsioon ning veevoolu pinnal on pinge. Nende kahe jõu koosmõju tõmbab vett "seina poole", mida võib mõista nii, et tahke aine imeb vett.

Teame, et vee pindpinevus on väga suur, mistõttu on Coanda efekt väga ilmne, näiteks kui valate veini, siis kui te seda ei vala piisavalt kiiresti, jookseb vein mööda pudeli külge alla ja vesi pöörleb 180 kraadi, trotsides gravitatsiooni.

Coanda efekt, mis on põhjustatud adsorptsioonist ja pindpinevusest, ei ole meie arutelu keskmes, vaid keskendume Coanda efektile, mis eksisteerib samas vedelikus, kas gaasis või vedelikus, kuid vaba pinda pole, see tähendab, et puudub pindpinevus.

Õhuvoolu Coanda efekt

Coanda efekt eksisteerib ka õhuvoolus, kuid erinevalt veevoolust õhus pole gaaside vahel tõmbejõudu, on vaid rõhk. Seetõttu ei ole gaasis "imemise minevikku", "imemise minevikku" tunne on tegelikult varem pressitud, atmosfäärirõhu kasutamine.

Kuid seinad võivad ikkagi gaasi sisse imeda, luues Coanda efekti. Ilmselgelt kandub õhuvool seina lähedal asuva madala rõhu tõttu üle väliskeskkonna kaudu.

Tsentripetaaljõu abil saab seletada gaasi madalat rõhku seina lähedal. Kui gaas voolab mööda kõverat seina, liigub vool kõveras, mis nõuab tsentripetaalset jõudu. Kuna gaasil ei ole imemist, saab seda tsentripetaalset jõudu tagada ainult gaasi sees olev rõhk. Seinast eemal olev õhuvool on allutatud atmosfäärirõhule, seega peaks rõhk seina lähedal asuval küljel olema tsentripetaaljõu moodustamiseks atmosfäärirõhust madalam.

Coanda efekt

Coanda efekt voolus on tingitud gaasi viskoossusest. Joa külgede ja õhu vahel tekib hõõrdumine ning see hõõrdumine on tingitud gaasi viskoossusest. Juga kannab pidevalt enda ümbert muidu staatilist õhku minema, alandades sellega keskkonna atmosfäärirõhku. Kuid see rõhulang on väga-väga väike. Kui väike? Õhujuga kiirusega 30 m/s vähendab ümbritseva keskkonna rõhku vaid umbes 0,5 Pa võrra. Sellest rõhulangusest ei piisa voolu seinale "tõmbamiseks", mis põhjustab märgatava Coandali efekti. Kui aga seinad on olemas, siis alarõhk mitmekordistub.

Kui joa ühel küljel on sein seina barjääri tõttu, ei saa pärast seda, kui juga osa õhust ära võtab, algsesse kohta piisavalt õhulisandit, kohalik rõhk väheneb ja õhk vool surutakse seinale, kuna mõlemal küljel on tasakaalustamata rõhk. Teisisõnu, joa poolt kaasa kantud õhku täiendab rohkem juga ise.

Kui sein paindub väljapoole, on voolu ja seina vahel ajutine "surnud tsoon", kus voolu ei toimu, eeldades, et vool on alguses horisontaalne. Voolav õhk viib surnud veepiirkonnas pidevalt õhku ära ja jugavool läheneb järk-järgult seinale. Lõpuks, kui tsentripetaalne jõud, mille tekitab rõhuerinevus mõlemal pool joavoolu, langeb täpselt kokku joa voolu pöördeastmega, saavutab vool tasakaalu ja joa vool voolab mööda kõverat seina.

Coanda efekti tähtsus

Coanda efekt (mõnikord tõlgitud kui Coanda efekt) on tiibadel tõstejõu tekitamise võti. Kuna tiibade tõstmine on tingitud peamiselt ülemise pinna õhu alla "imemisest".

Henri CoandÇ oli Rumeenia leiutaja ja aerodünaamika, kes kasutas esmakordselt Coanda efekti. Lennuki leiutamine on paljude inimeste tulemus ja seda ei saa omistada ühelegi inimesele, praktika kõrgeim au kuulub vendadele Wrightidele, teooria pioneer peaks ilmselt minema Coandasse.

Coanda oli ka reaktiivlennukite pioneer ja arvatakse, et 1910. aastal lendas Coanda edukalt CoandÄ-1910 nimelise lennukiga.

Lennuk ei ole reaktiivmootoriga reaktiivlennuk, vaid sellel pole propellerit ja nina juures paks toru, mis õhku puhub. Joa allikaks on tsentrifugaalventilaator, mille kaudu suunatakse õhk tõukejõu saamiseks tahapoole.

Lugege liiga palju sisse

Coanda efekti saab kasutada õhusõidukite tõstejõu suurendamiseks, kuid need meetodid on segatud ka mõningase pseudoteadusega. Näiteks siin on Coanda lennuk, mis väidetavalt suurendab tõstevõimet. Propeller suudab seda hõljuda, kuid nüüd on sellel sõukruvi all kest, mis väidetavalt kasutab Coanda efekti, et juhtida rohkem õhku, et tõsta tõstevõimet. Tegelikult pole see kulusid väärt, sest kest toimib üldiselt õhuvoolu takistusena ja vähendab ainult tõstevõimet.