Coanda-effekten

2023-03-23

Coanda-effekten


Coanda-effekten af ​​vandstrøm

Coanda-effekten påvises normalt ved hjælp af vandstrøm af to grunde. Den ene er, at vandstrømmen er synlig, og den anden er, at Coanda-effekten af ​​vandstrømmen er meget mere tydelig end luftstrømmens.

Der er et element af bedrag her, fordi Coandal-effekten af ​​vandstrømmen i luften ligner den af ​​luftstrømmen, men princippet er helt anderledes. Grunden til, at vandstrømmen i luften tenderer mod den faste væg, er, at der er adsorption mellem vandet og det faste stof, og der er spændinger på overfladen af ​​vandstrømmen. Den kombinerede virkning af disse to kræfter trækker vandet "mod" væggen, hvilket kan forstås som, at vandet suges af det faste stof.

Vi ved, at vand har en meget høj overfladespænding, så Coanda-effekten er meget tydelig, for eksempel når du hælder vin på, hvis du ikke hælder det hurtigt nok, vil vinen løbe ned langs siden af ​​flasken, og vand vil rotere 180 grader, trods tyngdekraften.

Coanda-effekten, som er forårsaget af adsorption og overfladespænding, er ikke fokus for vores diskussion, men vi vil fokusere på Coanda-effekten, der findes i den samme væske, enten gas eller væske, men der er ingen fri overflade, det vil sige, at der ikke er nogen overfladespænding.

Coanda-effekten af ​​luftstrøm

Coanda-effekten findes også i luftstrømmen, men i modsætning til strømmen af ​​vand i luften er der ingen træk mellem gasser, kun tryk. Derfor er der ingen "suge forbi" i gassen, følelsen af ​​"suge forbi", i virkeligheden er presset forbi, brugen af ​​atmosfærisk tryk.

Men væggene kan stadig suge gassen ind og skabe Coanda-effekten. På grund af det lave tryk nær væggen bliver luftstrømmen naturligvis overført af den ydre atmosfære.

Centripetalkraft kan bruges til at forklare det lave tryk af gassen nær væggen. Når en gas strømmer langs en buet væg, bevæger strømmen sig i en kurve, hvilket kræver en centripetalkraft. Da en gas ikke har noget sug, kan denne centripetalkraft kun tilvejebringes af trykket inde i gassen. Luftstrømmen på siden væk fra væggen udsættes for atmosfærisk tryk, så trykket på siden nær væggen bør være lavere end atmosfærisk tryk for at danne centripetalkraft.

Coanda-effekten

Coanda-effekten i flowet skyldes gassens viskositet. Der er friktion mellem strålens sider og luften, og denne friktion er forårsaget af gassens viskositet. Strålen transporterer konstant den ellers statiske luft omkring sig væk, hvilket sænker det atmosfæriske tryk i omgivelserne. Men det trykfald er meget, meget lille. Hvor lille? En luftstråle med en hastighed på 30m/s vil kun reducere det omgivende tryk i nærheden med omkring 0,5 Pa. Dette trykfald er ikke nok til at "trække" strømmen til væggen, hvilket forårsager en mærkbar Coandal-effekt. Men når der først er vægge, multipliceres undertrykket.

Når der er en væg på den ene side af strålen, på grund af væggens barriere, efter at strålen har fjernet en del af luften, kan det oprindelige sted ikke få nok lufttilskud, det lokale tryk vil blive reduceret, og luften flow vil blive presset til væggen på grund af det ubalancerede tryk på begge sider. Med andre ord bliver luften, der føres bort af strålen, mere genopfyldt af selve strålen.

Når væggen bøjer udad, er der en midlertidig "død zone" uden strømning mellem strømmen og væggen, forudsat at strømmen først er vandret. Den strømmende luft fjerner løbende luften i dødvandsområdet, og jetstrømmen trækker gradvist tættere på væggen. Endelig, når den centripetale kraft, der genereres af trykforskellen på begge sider af jetstrømmen, lige passer til drejningsgraden af ​​jetstrømmen, når strømmen balance, og jetstrømmen strømmer langs den buede væg.

Betydningen af ​​Coanda-effekten

Coanda-effekten (nogle gange oversat som Coanda-effekten) er nøglen til at generere løft i en bæreflade. Fordi løftningen af ​​en bæreflade hovedsageligt skyldes, at den øvre overflade "suger" luft ned.

Henri CoandÇ var en rumænsk opfinder og aerodynamiker, der først gjorde brug af Coanda-effekten. Opfindelsen af ​​flyet er resultatet af mange mennesker og kan ikke tilskrives én person, den højeste ære for denne praksis går til Wright-brødrene, pioneren inden for teorien burde nok gå til Coanda.

Coanda var også en pioner inden for jetfly, og det menes, at Coanda i 1910 med succes fløj et fly kaldet CoandÄ-1910.

Flyet er ikke et jetfly med jetmotor, men det har ingen propel og et tykt rør ved næsen, der blæser luft. Kilden til strålen er en centrifugalventilator, gennem hvilken luften ledes bagud for at opnå tryk.

Læs for meget i

Coanda-effekten kan bruges til at øge løft af fly, men disse metoder er også blandet med en vis pseud ovidenskab. For eksempel er her et Coanda-fly, der hævder at øge løftet. Propellen kan holde den svævende, men nu har den en skal under propellen, som hævder at bruge Coanda-effekten til at drive mere luft ned for at øge løft. Faktisk er dette ikke prisen værd, fordi skallen generelt fungerer som en barriere for luftstrømmen og reducerer kun løft.