Coanda-effekten

Coanda-effekten

Coanda-effekten av vannstrøm

Coanda-effekten demonstreres vanligvis ved bruk av vannstrøm, av to grunner. Den ene er at vannstrømmen er synlig, og den andre er at Coanda-effekten av vannstrømmen er mye mer åpenbar enn luftstrømmen.

Det er et element av bedrag her, fordi Coandal-effekten av vannstrøm i luften ligner på luftstrøm, men prinsippet er helt annerledes. Grunnen til at vannstrømmen i luften tenderer mot den faste veggen er at det er adsorpsjon mellom vannet og det faste stoffet, og det er spenning på overflaten av vannstrømmen. Den kombinerte virkningen av disse to kreftene trekker vannet "mot" veggen, noe som kan forstås som at vannet suges av faststoffet.

Vi vet at vann har en veldig høy overflatespenning, så Coanda-effekten er veldig tydelig, for eksempel når du heller vin, hvis du ikke heller det raskt nok, vil vinen renne ned på siden av flasken, og vann vil rotere 180 grader, trosse tyngdekraften.

Coanda-effekten, som er forårsaket av adsorpsjon og overflatespenning, er ikke fokus for diskusjonen vår, men vi skal fokusere på Coanda-effekten som eksisterer i samme væske, enten gass eller væske, men det er ingen fri overflate, det vil si at det ikke er noen overflatespenning.

Coanda-effekten av luftstrøm

Coanda-effekten eksisterer også i luftstrømmen, men i motsetning til vannstrømmen i luften er det ingen trekk mellom gasser, kun trykk. Derfor er det ingen "suging forbi" i gassen, følelsen av "suging forbi", faktisk presses forbi, bruk av atmosfærisk trykk.

Men veggene kan fortsatt suge inn gassen, og skaper Coanda-effekten. På grunn av det lave trykket nær veggen, blir luftstrømmen åpenbart overført av den ytre atmosfæren.

Sentripetalkraft kan brukes til å forklare det lave trykket til gassen nær veggen. Når en gass strømmer langs en buet vegg, beveger strømmen seg i en kurve, noe som krever en sentripetalkraft. Siden en gass ikke har noe sug, kan denne sentripetalkraften kun gis av trykket inne i gassen. Luftstrømmen på siden borte fra veggen utsettes for atmosfærisk trykk, så trykket på siden nær veggen bør være lavere enn atmosfæretrykket for å danne sentripetalkraft.

Coanda-effekten

Coanda-effekten i strømmen skyldes viskositeten til gassen. Det er friksjon mellom sidene av strålen og luften, og denne friksjonen er forårsaket av viskositeten til gassen. Strålen frakter hele tiden bort den ellers statiske luften rundt seg, og senker det atmosfæriske trykket i omgivelsene. Men det trykkfallet er veldig, veldig lite. Hvor liten? En luftstråle med en hastighet på 30m/s vil bare redusere omgivelsestrykket i nærheten med ca. 0,5Pa. Dette trykkfallet er ikke nok til å "trekke" strømmen til veggen, noe som forårsaker en merkbar Coandal-effekt. Men når det først er vegger, multipliseres undertrykket.

Når det er en vegg på den ene siden av strålen, på grunn av veggens barriere, etter at strålen tar bort en del av luften, kan det opprinnelige stedet ikke få nok lufttilskudd, det lokale trykket vil bli redusert, og luften flow vil bli presset til veggen på grunn av det ubalanserte trykket på begge sider. Med andre ord, luften som føres bort av jetstrålen blir mer etterfylt av jetstrålen selv.

Når veggen bøyer seg utover, er det en midlertidig "dødsone" uten strømning mellom strømmen og veggen, forutsatt at strømmen først er horisontal. Den strømmende luften tar kontinuerlig vekk luften i dødvannsområdet, og jetstrømmen trekker seg gradvis nærmere veggen. Til slutt, når sentripetalkraften som genereres av trykkforskjellen på begge sider av jetstrømmen akkurat matcher dreiegraden til jetstrømmen, når strømmen balanse, og jetstrømmen flyter langs den buede veggen.

Betydningen av Coanda-effekten

Coanda-effekten (noen ganger oversatt som Coanda-effekten) er nøkkelen til å generere løft i en luftfoil. Fordi løftingen av en aerofoil hovedsakelig er forårsaket av at den øvre overflaten "suger" luft ned.

Henri CoandÇ var en rumensk oppfinner og aerodynamiker som først tok i bruk Coanda-effekten. Oppfinnelsen av flyet er et resultat av mange mennesker og kan ikke tilskrives en person, den høyeste ære for praksisen går til Wright-brødrene, pioneren innen teorien burde trolig gå til Coanda.

Coanda var også en pioner innen jetfly, og det antas at Coanda i 1910 med hell fløy et fly kalt CoandÄ-1910.

Flyet er ikke et jetfly med jetmotor, men det har ingen propell og et tykt rør ved nesen som blåser luft. Kilden til strålen er en sentrifugalvifte, gjennom hvilken luften ledes bakover for å oppnå skyvekraft.

Les for mye inn

Coanda-effekten kan brukes til å øke løftet av fly, men disse metodene er også blandet med noe pseud ovitenskap. For eksempel, her er et Coanda-fly som hevder å øke løftet. Propellen kan holde den svevende, men nå har den et skall under propellen, som hevder å bruke Coanda-effekten til å drive mer luft ned for å øke løftet. Faktisk er dette ikke verdt prisen, fordi skallet generelt fungerer som en barriere for luftstrømmen og reduserer bare løftet.