La aerodinámica moderna funciona con uno de los efectos claves que se convierte en algo esencial para que los aviones puedan volar. Este efecto se conoce como efecto Coanda. El efecto Coanda es algo difícil de explicar per se convierte en un elemento demasiado importante de tal forma que se ha convertido en la base del desarrollo de los vehículos aéreos.
En este artículo vamos a contarte que es el efecto Coanda y su importancia.
Qué es el efecto Coanda
Para explicar qué es este efecto, hay que imaginarse una vela encendida. Si esta bella la apagamos soplando será algo instantáneo. Si realizamos el mismo ejercicio pero situamos una caja de un tamaño razonable entre la vela y nosotros. Lo más normal es pensar que es y sopla nos el aire se dispersar a ambos lados y no impactará contra la vela. Sin embargo, si utilizamos una botella de vino en vez de una caja, el resultado no será el mismo. La lógica nos lleva a pensar que el aire también se dispersará a ambos laterales y no llegará a pagar la vela.
Aunque parezca algo sorprendente, la vela se podrá apagar gracias al efecto Coanda. Y es que el efecto Coanda explica la curvatura de los fluidos cuando entra en contacto con un cuerpo sólido. Los fluidos van adquiriendo un cambio del movimiento y el desplazamiento cuando chocan con un cuerpo sólido.
Se puede decir que el efecto Coanda es una serie de sucesos capaces de describir el comportamiento de un fluido cuando impacta con una superficie. Se utiliza como un principio que señalan que todos los fluidos tienden a ser atraídos por la superficies próximas en lugar de rebotar o desviarse. Esto es lo contrario que ocurría con un sólido. Si un sólido choca contra otro sólido, lo más normal es que el rebote y se desvíe su trayectoria. Sin embargo, en el caso de los fluidos se me ha traído por la superficie del sólido.
Experimento para corroborar el efecto Coanda
Si realizamos el experimento anterior, podemos ver que el aire tiende a seguir la trayectoria curva de la botella en vez de desviarse a los laterales. Si lanzamos una pelota de tenis contra la botella de vino, vemos que la trayectoria de la pelota va a ser alterada, pero no será paralela al contorno de la botella. Esto nos sirve para poder extraer la información necesaria para saber que un fluido seguirá la trayectoria en contorno de un sólido.
En términos sencillos, la viscosidad del ruido es el principal agente para que se produzca el efecto Coanda. Cuando el fluido impacta por primera vez con un cuerpo que tiene un contorno curvo y suave, la viscosidad del fluido es la que hace que las partículas tiendan a adherirse a la superficie del sólido. Es así como se crea una lámina uniforme y paralela entorno al cuerpo del sólido. Se podría comparar esta tendencia a formar una especie del lámina alrededor del contorno del cuerpo como si se tratase de plastilina.
Todas las partículas del fluido, en este caso el aire, van impactando posteriormente con el cuerpo y generan nuevas capas paralelas a la inicial. Es así como se va generando una desviación en la trayectoria del fluido.
Utilidad e importancia
El efecto Coanda se ha podido demostrar y es empleado a diario en la aviación y el automovilismo. Hay que saber que, para poder optimizar la morfología de los vehículos, hay que conocer el efecto de rozamiento con el aire. Si sabemos que las partículas del fluido se adhieren a la superficie, podemos diseñar mejores formas aerodinámicas. Un ejemplo muy utilizado por el efecto Coanda son los monoplazas de Fórmula 1. La zona que tienen los pontones laterales, aprovechan el efecto Coanda para poder canalizar gran cantidad de aire hacia las zonas determinadas como lo es el fondo de plano, los difusores y los alerones. Todos estos elementos de un monoplaza afectan directamente al agarre o a la velocidad punta.
Esto hace que el efecto Coanda se haya convertido en uno de los pilares esenciales en el automovilismo y la aviación. Lo mismo ocurre con los aviones. En las alas, la trayectoria del aire va sufriendo una leve curvatura que ayuda a generar fuerzas que ayuda a sostener el avión en el aire. El aire se va curvado y, junto con la depresión, y la tercera Ley de Newton sabemos todas las fuerzas que actúan sobre la ala del avión.
Gracias al efecto Coanda se puede corregir y de dirigir los flujos de aire y cualquier otro fluido para poder permitir a los ingenieros diseñar medio de transporte más eficientes. Esta influencia del efecto Coanda en la aerodinámica de un vehículo es un elemento importante para construir vehículos más seguros y rápidos. Además, estos diseños aerodinámicos ayudan ahorrar gran cantidad de combustible, dado que ayudan a disminuir la fuerza de rozamiento con el aire.
Características y curiosidades
El efecto Coanda tienen que ver con la reflexión de los fluidos alrededor de un objeto. Si analizamos todas las fuerzas y la presión atmosférica que ejerce la atmósfera sobre un vuelo a baja velocidad, el aire se considera no sólo un fluido, sino un fluido incompresible. Que el aire sea un fluido incompresible significa que el volumen de la masa del aire siempre estará constante en el tiempo. También debemos saber que los flujos de aire no se separan entre sí para poder formar vacíos, también llamados huecos.
Hay muchos científicos que niegan que el efecto Coanda se dé en el agua. Se habla de que está desviación de la trayectoria del agua al chocar con la superficie de un cuerpo sólido se da por la tensión superficial. Por lo tanto, se puede decir que el defecto Coanda no es aplicado a todo tipo de fluidos, dado que también hay que tener en cuenta la densidad y la viscosidad del mismo. Sabemos que el aire tiene poca viscosidad, por lo que el efecto Coanda se da con más intensidad.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre el efecto Coanda y su importancia en la aviación y el automovilismo.