Съвременната аеродинамика работи с един от ключовите ефекти, който става от съществено значение за самолетите да летят. Този ефект е известен като Ефект на коанда. Ефектът на Коанда е нещо трудно за обяснение, но той става твърде важен елемент по такъв начин, че да се превърне в основата на развитието на въздушните апарати.
В тази статия ще ви разкажем какво е ефектът на Коанда и неговото значение.
Какъв е ефектът на Коанда
За да обясните какъв е този ефект, трябва да си представите запалена свещ. Ако изключим тази красота, като я духаме, това ще бъде нещо мигновено. Ако правим същото упражнение, но поставяме кутия с разумен размер между свещта и нас. Най-нормалното нещо е да мислим, че е и ни духа, въздухът ще се разпръсне от двете страни и няма да удари платното. Ако обаче използваме бутилка вино вместо кутия, резултатът няма да е същият. Логиката ни кара да мислим, че въздухът също ще се разпръсне и от двете страни и няма да може да плати свещта.
Въпреки че изглежда малко изненадващо, свещта може да бъде угасена благодарение на ефекта на Коанда. И това ли е Ефектът на Коанда обяснява изкривяването на течностите при контакт с твърдо тяло. Течностите придобиват промяна в движението и изместването, когато се сблъскат с твърдо тяло.
Може да се каже, че ефектът на Коанда е поредица от събития, способни да опишат поведението на течността, когато се удари в повърхността. Използва се като принцип, че всички течности са склонни да се привличат към близките повърхности, вместо да подскачат или да се отклоняват. Това е обратното на твърдото тяло. Ако твърдото вещество се сблъска с друго твърдо вещество, най-нормалното е, че то ще отскочи и ще се отклони от пътя си. Въпреки това, в случай на течности той ми е донесен от повърхността на твърдото вещество.
Експериментирайте, за да потвърдите ефекта на Коанда
Ако извършим горния експеримент, можем да видим, че въздухът има тенденция да следва извития път на бутилката, вместо да се отклонява в страни. Ако хвърлим тенис топка срещу бутилката с вино, виждаме, че траекторията на топката ще бъде променена, но няма да бъде успоредна на контура на бутилката. Това ни помага да извлечем необходимата информация за знайте, че течност ще следва пътя около твърдо вещество.
С прости думи, вискозитетът на шума е основният агент за появата на ефекта на Коанда. Когато течността за първи път въздейства върху тяло с гладък, извит контур, вискозитетът на течността е това, което кара частиците да се придържат към повърхността на твърдото вещество. По този начин се създава еднороден и успореден лист около тялото на твърдото вещество. Може да се сравни тази тенденция да се образува един вид лист около контура на тялото, сякаш е пластилин.
Всички частици в течността, в този случай въздухът, те впоследствие въздействат върху тялото и генерират нови слоеве, успоредни на първоначалния. По този начин се генерира отклонение в пътя на флуида.
Полезност и важност
Ефектът на Коанда е демонстриран и се използва ежедневно в авиацията и автомобилните състезания. Трябва да знаете, че за да оптимизирате морфологията на превозните средства, трябва да знаете ефекта на триене с въздуха. Ако знаем, че частиците течност се придържат към повърхността, можем да проектираме по-добри аеродинамични форми. Пример, широко използван от ефекта Коанда, са автомобилите от Формула 1. Площта, която имат страничните понтони, се възползва от ефекта Коанда, за да може да насочи голямо количество въздух към определените зони като плоското дъно, дифузорите и елероните. Всички тези елементи на автомобила влияят пряко върху сцеплението или максималната скорост.
Това прави ефекта Коанда един от основните стълбове в автомобилния спорт и авиацията. Същото важи и за самолетите. В крилата пътят на въздуха претърпява леко изкривяване, което помага да се генерират сили, които помагат за задържането на самолета във въздуха. Въздухът е извит и заедно с депресията и третия закон на Нютон познаваме всички сили, действащи върху крилото на самолета.
Благодарение на ефекта на Коанда, въздушните потоци и всяка друга течност могат да бъдат коригирани и насочени, за да позволят на инженерите да проектират по-ефективни транспортни средства. Това влияние на ефекта на Коанда върху аеродинамиката на превозното средство това е важен елемент при изграждането на по-безопасни и бързи превозни средства. Освен това тези аеродинамични конструкции спомагат за спестяването на много гориво, тъй като спомагат за намаляване на силата на триене с въздуха.
Характеристики и любопитства
Ефектът на Коанда е свързан с отражението на течности около обект. Ако анализираме всички сили и атмосферно налягане, упражнявани от атмосферата при нискоскоростен полет, въздухът се счита не просто за течност, а за несвиваема течност. Това, че въздухът е несвиваема течност, означава, че обемът на въздушната маса винаги ще бъде постоянен във времето. Трябва също да знаем, че въздушните потоци не се отделят един от друг, за да образуват кухини, наричани още кухини.
Има много учени, които отричат, че ефектът на Коанда се проявява във водата. Казва се, че това отклонение от пътя на водата, когато се сблъска с повърхността на твърдо тяло, се дължи на повърхностно напрежение. Следователно може да се каже, че дефектът на Коанда не се прилага за всички видове течности, тъй като плътността и вискозитетът на същите също трябва да бъдат взети под внимание. Знаем, че въздухът има нисък вискозитет, така ефектът на Коанда се проявява с по-голяма интензивност.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за ефекта на Коанда и неговото значение в авиацията и автомобилните състезания.