Coanda hatás

A modern aerodinamika az egyik legfontosabb hatással működik, amely elengedhetetlenné válik a repülőgépek repüléséhez. Ez a hatás néven ismert Coanda hatás. A Coanda-effektust nehéz megmagyarázni, de túl fontos elemmé válik oly módon, hogy a légi járművek fejlesztésének alapjává vált.

Ebben a cikkben meg fogjuk mondani, mi a Coanda-hatás és annak fontossága.

Mi a Coanda-effektus

Hogy megmagyarázza, mi ez a hatás, elképzelnie kell egy meggyújtott gyertyát. Ha ezt a szépséget kifújásával kikapcsoljuk, akkor valami pillanatnyi lesz. Ha ugyanazt a gyakorlatot végezzük, de ésszerű méretű dobozt teszünk a gyertya és köztünk. A legnormálisabb dolog azt gondolni, hogy ez az, és minket fúj, a levegő mindkét oldalon szétszóródik, és nem hat a vitorlára. Ha azonban doboz helyett egy üveg bort használunk, az eredmény nem lesz ugyanaz. A logika arra késztet bennünket, hogy azt gondoljuk, hogy a levegő is mindkét oldalra szétszóródik, és nem lesz képes kifizetni a gyertyát.

Bár kissé meglepőnek tűnik, a gyertya a Coanda-hatásnak köszönhetően kialszik. És ez az A Coanda-effektus elmagyarázza a folyadék görbületét, amikor szilárd testtel érintkezik. A folyadékok változást tapasztalnak a mozgásban és az elmozdulásban, amikor ütköznek egy szilárd testtel.

Elmondható, hogy a Coanda-effektus az események sorozata, amely képes leírni a folyadék viselkedését, amikor egy felületre ér. Alapelvként azt alkalmazzák, hogy minden folyadék pattogás vagy sodródás helyett vonzódjon a közeli felületekhez. Ez ellentétes a szilárd anyaggal. Ha egy szilárd anyag ütközik egy másik szilárd anyaggal, akkor a legnormálisabb dolog az, hogy ugrál és letér az útjáról. Folyadékok esetében azonban a szilárd anyag felülete hozta nekem.

Kísérlet a Coanda-effektus megerősítésére

Ha elvégezzük a fenti kísérletet, láthatjuk, hogy a levegő hajlamos a palack ívelt útját követni ahelyett, hogy oldalra térne. Ha teniszlabdát dobunk a borosüveghez, akkor látjuk, hogy a labda pályája megváltozik, de nem lesz párhuzamos az üveg kontúrjával. Ez segít kivonni a szükséges információkat tudd, hogy egy folyadék a szilárd anyag körüli utat követi.

Egyszerűbben fogalmazva, a zaj viszkozitása a fő tényező a Coanda-effektus kialakulásában. Amikor a folyadék először egy sima, ívelt kontúrral rendelkező testre hat, a folyadék viszkozitása okozza a részecskék tapadását a szilárd anyag felületén. Így jön létre egy egységes és párhuzamos lap a szilárd test körül. Ez a hajlam arra, hogy egyfajta lapot képezzen a test kontúrja körül, összehasonlítható lenne, mintha gyurma lenne.

A folyadékban lévő összes részecske, ebben az esetben a levegő, ezt követően a testtel ütköznek, és az eredetivel párhuzamosan új rétegeket hoznak létre. Így keletkezik a folyadékpályán egy eltérés.

Hasznosság és fontosság

A Coanda-hatást bebizonyították, és naponta használják a repülésben és a motorversenyzésben. Tudni kell, hogy a járművek morfológiájának optimalizálása érdekében ismerni kell a levegővel való súrlódási hatást. Annak tudatában, hogy a folyadék részecskék tapadnak a felszínre, jobb aerodinamikai alakzatokat tervezhetünk. A Coanda-effektus által széles körben alkalmazott példa a Forma-1-es autók: Az oldalsó pontonokkal rendelkező terület kihasználja a Coanda-hatást, hogy nagy mennyiségű levegőt irányítson az olyan speciális területek felé, mint a lapos fenék, a diffúzorok és a csűrők. Az autó ezen elemei közvetlenül befolyásolják a tapadást vagy a maximális sebességet.

Ezáltal a Coanda-effektus az autósport és a repülés egyik alapvető pillére. Ugyanez vonatkozik a repülőgépekre is. A szárnyakban a levegő útja enyhe görbületen megy keresztül, amely segít olyan erőket létrehozni, amelyek segítenek a sík levegőben tartásában. A levegő ívelt, a mélyedéssel és Newton harmadik törvényével együtt ismerjük az összes erőt, amely a repülőgép szárnyán hat.

A Coanda-hatásnak köszönhetően a légáramlás és az egyéb folyadékok korrigálhatók és irányíthatók, hogy a mérnökök hatékonyabb közlekedési eszközöket tervezhessenek. A Coanda-hatásnak ez a hatása a jármű aerodinamikájára fontos eleme a biztonságosabb és gyorsabb járművek gyártásának. Ezenkívül ezek az aerodinamikai kialakítások sok üzemanyagot takarítanak meg, mivel segítenek csökkenteni a levegővel való súrlódási erőt.

Jellemzők és érdekességek

A Coanda-effektus a tárgy körüli folyadék visszaverődésével függ össze. Ha elemezzük a légkör által a kis sebességű repülés során kifejtett összes erőt és légköri nyomást, a levegőt nemcsak folyadéknak, hanem összenyomhatatlan folyadéknak tekintjük. Ez a levegő összenyomhatatlan folyadék azt jelenti, hogy a légtömeg térfogata mindig állandó lesz időben. Azt is tudnunk kell, hogy a légáramlatok nem válnak el egymástól, hogy üregeket alkothassanak, más néven üregeknek.

Sok tudós tagadja, hogy a Coanda-hatás vízben jelentkezne. Azt mondják, hogy ez a víz útjától való eltérés, amikor egy szilárd test felszínére kerül, a felületi feszültségnek köszönhető. Ezért elmondható, hogy a Coanda-hibát nem alkalmazzák minden típusú folyadékra, mivel ezek sűrűségét és viszkozitását is figyelembe kell venni. Tudjuk, hogy a levegő viszkozitása alacsony, tehát a Coanda-hatás nagyobb intenzitással jelentkezik.

Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a Coanda-hatásról és annak jelentőségéről a repülésben és a motorversenyzésben.