Coandos efektas

Coandos efektas

Vandens srauto Coandos efektas

Coandos efektas paprastai demonstruojamas naudojant vandens srautą dėl dviejų priežasčių. Viena iš jų yra tai, kad vandens srautas yra matomas, o kitas yra tai, kad vandens srauto Coandos efektas yra daug akivaizdesnis nei oro srauto.

Čia yra apgaulės elementas, nes vandens srauto ore Coandal efektas yra panašus į oro srautą, tačiau principas yra visiškai kitoks. Priežastis, kodėl vandens srautas ore linkęs į kietą sienelę, yra ta, kad tarp vandens ir kietos medžiagos vyksta adsorbcija, o vandens srauto paviršiuje atsiranda įtampa. Bendras šių dviejų jėgų veikimas traukia vandenį „link“ sienos, o tai galima suprasti taip, kad vandenį siurbia kietoji medžiaga.

Žinome, kad vanduo turi labai didelį paviršiaus įtempimą, todėl Coandos efektas yra labai akivaizdus, ​​pavyzdžiui, kai pilate vyną, jei pilate nepakankamai greitai, vynas nubėgs butelio šonu, o vanduo pasisuks 180 laipsnių kampu, nepaisydamas gravitacijos.

Coandos efektas, kurį sukelia adsorbcija ir paviršiaus įtempimas, nėra mūsų diskusijos akcentas, bet mes sutelksime dėmesį į Coandos efektą, kuris egzistuoja tame pačiame skystyje, dujose ar skystyje, bet nėra laisvo paviršiaus. tai yra, nėra paviršiaus įtempimo.

Oro srauto Coandos efektas

Coandos efektas egzistuoja ir oro sraute, tačiau skirtingai nei vandens srautas ore, tarp dujų nėra traukos, tik slėgis. Todėl dujose nėra "siurbimo praeities", "siurbimo praeityje" jausmas, tiesą sakant, yra spaudžiamas praeityje, naudojant atmosferos slėgį.

Tačiau sienos vis tiek gali įsiurbti dujas, sukurdamos Coandos efektą. Akivaizdu, kad dėl žemo slėgio prie sienos oro srautą perneša išorinė atmosfera.

Centripetine jėga galima paaiškinti žemą dujų slėgį prie sienos. Kai dujos teka išlenkta siena, srautas juda kreive, o tam reikia įcentrinės jėgos. Kadangi dujos neturi siurbimo, šią įcentrinę jėgą gali užtikrinti tik slėgis dujų viduje. Oro srautas toli nuo sienos yra veikiamas atmosferos slėgio, todėl slėgis šalia sienos esančioje pusėje turi būti mažesnis už atmosferos slėgį, kad susidarytų įcentrinė jėga.

Coandos efektas

Coandos efektas sraute atsiranda dėl dujų klampumo. Tarp purkštuko šonų ir oro yra trintis, kurią sukelia dujų klampumas. Purkštukas nuolat išneša aplink jį esantį statinį orą, mažindamas aplinkos atmosferos slėgį. Bet tas slėgio kritimas yra labai labai mažas. Koks mažas? 30 m/s greičiu esanti oro srovė sumažins aplinkos slėgį netoliese tik apie 0,5 Pa. Šio slėgio kritimo nepakanka, kad srautas „nutrauktų“ į sieną, todėl pastebimas Coandal efektas. Tačiau kai yra sienos, neigiamas slėgis padauginamas.

Kai vienoje purkštuko pusėje yra siena, dėl sienos barjero, srovei paėmus dalį oro, pradinė vieta negali gauti pakankamai oro papildymo, vietinis slėgis bus sumažintas, o oras srautas bus prispaustas prie sienos dėl nesubalansuoto slėgio abiejose pusėse. Kitaip tariant, čiurkšlės nuneštą orą labiau papildo pati srovė.

Kai siena išlinksta į išorę, tarp srauto ir sienos atsiranda laikina „negyva zona“, kurioje nėra srauto, darant prielaidą, kad srautas iš pradžių yra horizontalus. Tekantis oras nuolat šalina orą negyvojo vandens zonoje, o srovės srautas palaipsniui artėja prie sienos. Galiausiai, kai įcentrinė jėga, kurią sukuria slėgio skirtumas abiejose srovės srauto pusėse, sutampa su srovės srauto posūkio laipsniu, srautas pasiekia pusiausvyrą ir srovės srautas teka išilgai išlenktos sienos.

Coandos efekto svarba

Coandos efektas (kartais verčiamas kaip Coandos efektas) yra raktas į aerodinaminio profilio pakėlimą. Mat aerodinaminio profilio pakėlimą daugiausia lemia viršutinis paviršius „siurbiant“ orą žemyn.

Henri CoandÇ buvo rumunų išradėjas ir aerodinamikas, pirmasis panaudojęs Coandos efektą. Lėktuvo išradimas yra daugelio žmonių rezultatas ir jo negalima priskirti vienam asmeniui, didžiausia garbė už praktiką atitenka broliams Wrightams, teorijos pradininkui tikriausiai reikėtų kreiptis į Coandą.

„Coanda“ taip pat buvo reaktyvinių lėktuvų pradininkė ir manoma, kad 1910 m. „Coanda“ sėkmingai skrido lėktuvu, pavadintu „CoandÄ-1910“.

Lėktuvas nėra reaktyvinis variklis, bet jis neturi oro sraigto ir storo vamzdžio prie nosies, kuris pučia orą. Purkštuko šaltinis yra išcentrinis ventiliatorius, per kurį oras nukreipiamas į galą, kad būtų pasiekta trauka.

Skaitykite per daug

Coandos efektas gali būti naudojamas orlaivių pakėlimui padidinti, tačiau šie metodai taip pat yra sumaišyti su tam tikru pseudiniu mokslu. Pavyzdžiui, čia yra „Coanda“ orlaivis, kuris teigia, kad padidina kėlimą. Sraigtas gali išlaikyti jį svyrantį, bet dabar jis turi apvalkalą po sraigtu, kuris, kaip teigiama, naudoja Coanda efektą, kad nukreiptų daugiau oro, kad padidėtų kėlimas. Tiesą sakant, tai nėra verta išlaidų, nes apvalkalas paprastai veikia kaip kliūtis oro srautui ir tik sumažina pakėlimą.