Η σύγχρονη αεροδυναμική λειτουργεί με ένα από τα βασικά εφέ που καθίσταται απαραίτητο για την πτήση των αεροπλάνων. Αυτό το αποτέλεσμα είναι γνωστό ως Εφέ Coanda. Το φαινόμενο Coanda είναι κάτι δύσκολο να εξηγηθεί, αλλά γίνεται πολύ σημαντικό στοιχείο με τέτοιο τρόπο ώστε να γίνει η βάση για την ανάπτυξη εναέριων οχημάτων.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε ποια είναι η επίδραση του Coanda και η σημασία της.
Ποιο είναι το αποτέλεσμα Coanda
Για να εξηγήσετε τι είναι αυτό το αποτέλεσμα, πρέπει να φανταστείτε ένα αναμμένο κερί. Εάν απενεργοποιήσουμε αυτήν την ομορφιά φυσώντας την, θα είναι κάτι στιγμιαίο. Εάν κάνουμε την ίδια άσκηση αλλά τοποθετήστε ένα κουτί λογικού μεγέθους μεταξύ του κεριού και εμάς. Το πιο φυσιολογικό είναι να πιστεύουμε ότι είναι και μας φυσάει ο αέρας θα διασκορπιστεί και στις δύο πλευρές και δεν θα επηρεάσει το πανί. Ωστόσο, εάν χρησιμοποιήσουμε ένα μπουκάλι κρασί αντί για κουτί, το αποτέλεσμα δεν θα είναι το ίδιο. Η λογική μας οδηγεί να σκεφτούμε ότι ο αέρας θα διασκορπιστεί και στις δύο πλευρές και δεν θα είναι σε θέση να πληρώσει το κερί.
Αν και φαίνεται κάπως εκπληκτικό, το κερί μπορεί να σβήσει χάρη στο φαινόμενο Coanda. Και είναι ότι Το εφέ Coanda εξηγεί την καμπυλότητα των υγρών όταν έρχεται σε επαφή με ένα συμπαγές σώμα. Τα υγρά αποκτούν μια αλλαγή στην κίνηση και την μετατόπιση όταν συγκρούονται με ένα συμπαγές σώμα.
Μπορούμε να πούμε ότι το φαινόμενο Coanda είναι μια σειρά γεγονότων ικανών να περιγράψουν τη συμπεριφορά ενός υγρού όταν χτυπά μια επιφάνεια. Χρησιμοποιείται ως αρχή ότι όλα τα υγρά τείνουν να προσελκύονται σε γειτονικές επιφάνειες παρά να αναπηδούν ή να παρασύρονται. Αυτό είναι το αντίθετο ενός στερεού. Εάν ένα στερεό συγκρούεται με ένα άλλο στερεό, το πιο φυσιολογικό είναι ότι θα αναπηδά και θα αποκλίνει την τροχιά του. Ωστόσο, στην περίπτωση των υγρών, μου έφερε η επιφάνεια του στερεού.
Πειραματιστείτε για να επιβεβαιώσετε το φαινόμενο Coanda
Εάν πραγματοποιήσουμε το παραπάνω πείραμα, μπορούμε να δούμε ότι ο αέρας τείνει να ακολουθεί την καμπύλη διαδρομή της φιάλης αντί να αποκλίνει στις πλευρές. Εάν ρίξουμε μια μπάλα του τένις στο μπουκάλι του κρασιού, βλέπουμε ότι η τροχιά της μπάλας θα αλλάξει, αλλά δεν θα είναι παράλληλη με το περίγραμμα του μπουκαλιού. Αυτό μας βοηθά να εξαγάγουμε τις απαραίτητες πληροφορίες ξέρετε ότι ένα υγρό θα ακολουθήσει το μονοπάτι γύρω από ένα στερεό
Με απλά λόγια, το ιξώδες του θορύβου είναι ο κύριος παράγοντας για την εμφάνιση του φαινομένου Coanda. Όταν το υγρό προσκρούει για πρώτη φορά σε ένα σώμα που έχει ομαλό, καμπύλο περίγραμμα, το ιξώδες του υγρού είναι αυτό που κάνει τα σωματίδια να τείνουν να προσκολλώνται στην επιφάνεια του στερεού. Έτσι δημιουργείται ένα ομοιόμορφο και παράλληλο φύλλο γύρω από το σώμα του στερεού. Αυτή η τάση σχηματισμού ενός φύλλου γύρω από το περίγραμμα του σώματος θα μπορούσε να συγκριθεί σαν να ήταν πλαστελίνη.
Όλα τα σωματίδια στο υγρό, στην περίπτωση αυτή ο αέρας, Στη συνέχεια προσκρούουν στο σώμα και δημιουργούν νέα στρώματα παράλληλα με το αρχικό. Έτσι δημιουργείται μια απόκλιση στη διαδρομή ρευστού.
Χρησιμότητα και σημασία
Το εφέ Coanda έχει αποδειχθεί και χρησιμοποιείται καθημερινά σε αεροπορικές και μηχανοκίνητες αγώνες. Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ότι, για να βελτιστοποιηθεί η μορφολογία των οχημάτων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το φαινόμενο τριβής με τον αέρα. Γνωρίζοντας ότι τα σωματίδια υγρού κολλούν στην επιφάνεια, μπορούμε να σχεδιάσουμε καλύτερα αεροδυναμικά σχήματα. Ένα παράδειγμα που χρησιμοποιείται ευρέως από το εφέ Coanda είναι τα αυτοκίνητα της Formula 1. Η περιοχή με τους πλευρικούς πόντους, εκμεταλλεύεται το εφέ Coanda για διοχέτευση μεγάλου όγκου αέρα προς τις συγκεκριμένες περιοχές όπως το επίπεδο πυθμένα, οι διαχύτες και τα ailerons. Όλα αυτά τα στοιχεία ενός αυτοκινήτου επηρεάζουν άμεσα το κράτημα ή την τελική ταχύτητα.
Αυτό καθιστά το αποτέλεσμα Coanda έναν από τους βασικούς πυλώνες στα μηχανοκίνητα αθλήματα και τις αερομεταφορές. Το ίδιο ισχύει και για τα αεροπλάνα. Στα φτερά, η διαδρομή του αέρα υφίσταται μια ελαφριά καμπυλότητα που βοηθά στη δημιουργία δυνάμεων που βοηθούν να συγκρατηθεί το αεροπλάνο στον αέρα. Ο αέρας είναι κυρτός και, μαζί με την κατάθλιψη, και ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα γνωρίζουμε όλες τις δυνάμεις που δρουν στην πτέρυγα του αεροπλάνου.
Χάρη στο φαινόμενο Coanda, οι ροές αέρα και οποιοδήποτε άλλο υγρό μπορούν να διορθωθούν και να κατευθυνθούν για να επιτρέψουν στους μηχανικούς να σχεδιάσουν πιο αποτελεσματικά μέσα μεταφοράς. Αυτή η επίδραση του Coanda επηρεάζει την αεροδυναμική ενός οχήματος Είναι ένα σημαντικό στοιχείο στην κατασκευή ασφαλέστερων και ταχύτερων οχημάτων. Επιπλέον, αυτά τα αεροδυναμικά σχέδια βοηθούν στην εξοικονόμηση πολλών καυσίμων, καθώς συμβάλλουν στη μείωση της δύναμης τριβής με τον αέρα.
Χαρακτηριστικά και περιέργειες
Το φαινόμενο Coanda έχει να κάνει με την αντανάκλαση των υγρών γύρω από ένα αντικείμενο. Αν αναλύσουμε όλες τις δυνάμεις και την ατμοσφαιρική πίεση που ασκείται από την ατμόσφαιρα σε πτήση χαμηλής ταχύτητας, ο αέρας θεωρείται όχι μόνο ένα υγρό, αλλά ένα ασυμπίεστο ρευστό. Αυτός ο αέρας είναι ένα ασυμπίεστο ρευστό σημαίνει ότι ο όγκος της μάζας του αέρα θα είναι πάντα σταθερός στο χρόνο. Πρέπει επίσης να γνωρίζουμε ότι οι ροές του αέρα δεν διαχωρίζονται μεταξύ τους για να είναι σε θέση να σχηματίσουν κενά, που ονομάζονται επίσης κενά.
Υπάρχουν πολλοί επιστήμονες που αρνούνται ότι το φαινόμενο Coanda εμφανίζεται στο νερό. Λέγεται ότι αυτή η απόκλιση από τη διαδρομή του νερού όταν χτυπά την επιφάνεια ενός στερεού σώματος οφείλεται στην επιφανειακή τάση. Ως εκ τούτου, μπορεί να ειπωθεί ότι το ελάττωμα Coanda δεν εφαρμόζεται σε όλους τους τύπους υγρών, καθώς πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η πυκνότητα και το ιξώδες του ίδιου. Γνωρίζουμε ότι ο αέρας έχει χαμηλό ιξώδες, έτσι το φαινόμενο Coanda εμφανίζεται με μεγαλύτερη ένταση.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με το φαινόμενο Coanda και τη σημασία του για την αεροπορία και τους αγώνες αυτοκινήτων.