Učinek Coanda

Učinek Coanda

Coandin učinek vodnega toka

Učinek Coanda se običajno pokaže z vodnim tokom iz dveh razlogov. Eno je, da je vodni tok viden, drugo pa, da je Coandin učinek vodnega toka veliko bolj očiten kot učinek zračnega toka.

Tukaj je element zavajanja, saj je Coandalov učinek pretoka vode v zraku podoben učinku pretoka zraka, vendar je princip popolnoma drugačen. Razlog, zakaj se vodni tok v zraku nagiba k trdni steni, je v tem, da med vodo in trdno snovjo pride do adsorpcije, na površini vodnega toka pa je napetost. Skupno delovanje teh dveh sil vleče vodo "proti" steni, kar lahko razumemo tako, da vodo sesa trdna snov.

Vemo, da ima voda zelo visoko površinsko napetost, zato je Coandin učinek zelo očiten, na primer, ko točite vino, če ga ne točite dovolj hitro, bo vino teklo po steni steklenice in voda se bo zavrtela za 180 stopinj in kljubovala gravitaciji.

Coandin učinek, ki ga povzročata adsorpcija in površinska napetost, ni v središču naše razprave, vendar se bomo osredotočili na Coandin učinek, ki obstaja v isti tekočini, plinu ali tekočini, vendar ni proste površine, to pomeni, da ni površinske napetosti.

Coandin učinek pretoka zraka

Učinek Coanda obstaja tudi pri zračnem toku, vendar za razliko od toka vode v zraku med plini ni vlečenja, ampak samo pritisk. Zato v plinu ni "sesalne preteklosti", občutek "sesalne preteklosti" je dejansko pritisnjen mimo, uporaba atmosferskega tlaka.

Toda stene lahko še vedno posrkajo plin in ustvarijo učinek Coanda. Očitno je, da zaradi nizkega tlaka ob steni tok zraka prenaša zunanja atmosfera.

Centripetalno silo je mogoče uporabiti za razlago nizkega tlaka plina v bližini stene. Ko plin teče vzdolž ukrivljene stene, se tok premika po krivulji, kar zahteva centripetalno silo. Ker plin nima sesanja, lahko to centripetalno silo zagotovi le tlak v plinu. Zračni tok na strani stran od stene je izpostavljen atmosferskemu tlaku, zato mora biti tlak na strani blizu stene nižji od atmosferskega tlaka, da nastane centripetalna sila.

Učinek Coanda

Coandin učinek v toku je posledica viskoznosti plina. Med stranicami curka in zrakom je trenje, ki ga povzroča viskoznost plina. Curek nenehno odnaša sicer statični zrak okoli sebe in znižuje atmosferski tlak okolja. Toda ta padec tlaka je zelo, zelo majhen. Kako majhen? Zračni curek s hitrostjo 30 m/s bo zmanjšal tlak okolice le za približno 0,5 Pa. Ta padec tlaka ni dovolj, da bi "povlekel" tok k steni, kar povzroči opazen Coandalov učinek. Ko pa so stene, se podtlak pomnoži.

Ko je na eni strani curka stena, zaradi pregrade stene, potem ko curek odvzame del zraka, prvotno mesto ne more dobiti dovolj dodatka zraka, lokalni tlak se bo zmanjšal in zrak tok bo zaradi neuravnoteženega pritiska na obeh straneh pritisnjen na steno. Z drugimi besedami, zrak, ki ga odnese curek, bolj napolni sam curek.

Ko se stena upogne navzven, je med tokom in steno začasno "mrtvo območje" brez pretoka, ob predpostavki, da je tok sprva vodoraven. Pretočni zrak nenehno odvzema zrak v območju mrtve vode, tok curka pa se postopoma približuje steni. Nazadnje, ko se centripetalna sila, ki jo ustvari razlika v tlaku na obeh straneh toka curka, ravno ujema s stopnjo obračanja toka curka, tok doseže ravnovesje in tok curka teče vzdolž ukrivljene stene.

Pomen Coandinega učinka

Učinek Coanda (včasih preveden kot učinek Coanda) je ključ do ustvarjanja vzgona v aerodinamičnem profilu. Ker dvig aeroprofila v glavnem povzroči zgornja površina, ki "sesa" zrak navzdol.

Henri CoandÇ je bil romunski izumitelj in aerodinamik, ki je prvi uporabil Coandin učinek. Izum letala je rezultat mnogih ljudi in ga ne moremo pripisati nobeni osebi, največja čast za prakso gre bratoma Wright, pionir teorije bi verjetno moral biti Coanda.

Coanda je bil tudi pionir reaktivnih letal in domneva se, da je leta 1910 Coanda uspešno letel z letalom, imenovanim CoandÄ-1910.

Letalo ni reaktivno z reaktivnim motorjem, ampak nima propelerja in ima debelo cev na nosu, ki vpihuje zrak. Vir curka je centrifugalni ventilator, skozi katerega se zrak usmerja nazaj za pridobivanje potiska.

Preveč beri v

Učinek Coanda se lahko uporabi za povečanje vzgona letal, vendar so te metode pomešane tudi z nekaj psevdoznanosti. Na primer, tukaj je letalo Coanda, ki trdi, da povečuje vzgon. Propeler ga lahko obdrži lebdeti, zdaj pa ima pod propelerjem lupino, ki trdi, da uporablja učinek Coanda, da potisne več zraka navzdol in poveča vzgon. Pravzaprav to ni vredno stroškov, ker lupina na splošno deluje kot ovira za pretok zraka in samo zmanjša vzgon.