Aerodinamica modernă funcționează cu unul dintre efectele cheie care devin esențiale pentru zborul avioanelor. Acest efect este cunoscut sub numele de Efect Coanda. Efectul Coanda este ceva dificil de explicat, dar devine un element prea important în așa fel încât să devină baza dezvoltării vehiculelor aeriene.
În acest articol, vă vom spune care este efectul Coanda și importanța acestuia.
Care este efectul Coanda
Pentru a explica ce este acest efect, trebuie să vă imaginați o lumânare aprinsă. Dacă oprim această frumusețe suflând-o, va fi ceva instantaneu. Dacă facem același exercițiu, dar plasăm o cutie de o dimensiune rezonabilă între lumânare și noi. Cel mai normal este să ne gândim că este și ne suflă, aerul se va dispersa de ambele părți și nu va lovi vela. Cu toate acestea, dacă folosim o sticlă de vin în loc de o cutie, rezultatul nu va fi același. Logica ne face să credem că și aerul se va dispersa de ambele părți și nu va plăti lumânarea.
Deși pare oarecum surprinzător, lumânarea poate fi stinsă datorită efectului Coanda. Și este că Efectul Coanda explică curbura fluidelor atunci când intră în contact cu un corp solid. Fluidele dobândesc o schimbare în mișcare și deplasare atunci când se ciocnesc cu un corp solid.
Se poate spune că efectul Coanda este o serie de evenimente capabile să descrie comportamentul unui fluid atunci când acesta afectează o suprafață. Se folosește ca principiu că toate fluidele tind să fie atrase de suprafețele din apropiere în loc să sară sau să derive. Acesta este opusul unui solid. Dacă un solid se ciocnește cu un alt solid, cel mai normal este că va sări și își va abate drumul. Cu toate acestea, în cazul fluidelor, mi-a fost adus de suprafața solidului.
Experimentați pentru a confirma efectul Coanda
Dacă efectuăm experimentul de mai sus, putem vedea că aerul tinde să urmeze calea curbată a sticlei în loc să devieze spre părți. Dacă aruncăm o minge de tenis împotriva sticlei de vin, vedem că traiectoria mingii va fi modificată, dar nu va fi paralelă cu conturul sticlei. Acest lucru ne ajută să extragem informațiile necesare către să știți că un fluid va urma calea din jurul unui solid.
În termeni simpli, vâscozitatea zgomotului este agentul principal pentru apariția efectului Coanda. Când fluidul afectează mai întâi un corp care are un contur neted și curbat, vâscozitatea fluidului este ceea ce face ca particulele să tindă să adere la suprafața solidului. Astfel se creează o foaie uniformă și paralelă în jurul corpului solidului. S-ar putea compara această tendință de a forma un fel de foaie în jurul conturului corpului ca și cum ar fi plastilină.
Toate particulele din fluid, în acest caz aerul, ulterior au impact cu corpul și generează noi straturi paralele cu cel inițial. Acesta este modul în care se generează o abatere în calea fluidului.
Utilitate și importanță
Efectul Coanda a fost demonstrat și este utilizat zilnic în aviație și curse cu motor. Trebuie să știți că, pentru a optimiza morfologia vehiculelor, trebuie să cunoașteți efectul de frecare cu aerul. Știind că particulele de fluid se lipesc de suprafață, putem proiecta forme aerodinamice mai bune. Un exemplu utilizat pe scară largă de efectul Coanda sunt mașinile de Formula 1. Zona pe care o au pontoanele laterale, profită de efectul Coanda pentru a putea canaliza o cantitate mare de aer către zonele determinate precum fundul plat, difuzoarele și aleronii. Toate aceste elemente ale unei mașini afectează direct aderența sau viteza maximă.
Acest lucru face ca efectul Coanda să fie unul dintre pilonii esențiali în motorsport și aviație. Același lucru este valabil și pentru avioane. În aripi, calea aerului suferă o ușoară curbură care ajută la generarea forțelor care ajută la menținerea avionului în aer. Aerul este curbat și, împreună cu depresiunea, și a treia lege a lui Newton cunoaștem toate forțele care acționează asupra aripii avionului.
Datorită efectului Coanda, fluxurile de aer și orice alt fluid pot fi corectate și direcționate pentru a permite inginerilor să proiecteze mijloace de transport mai eficiente. Această influență a efectului Coanda asupra aerodinamicii unui vehicul este un element important în construirea de vehicule mai sigure și mai rapide. În plus, aceste modele aerodinamice ajută la economisirea multor combustibili, deoarece contribuie la reducerea forței de frecare cu aerul.
Caracteristici și curiozități
Efectul Coanda are legătură cu reflectarea fluidelor din jurul unui obiect. Dacă analizăm toate forțele și presiunea atmosferică exercitate de atmosferă la zborul cu viteză redusă, aerul este considerat nu doar un fluid, ci un fluid incompresibil. Că aerul este un fluid incompresibil înseamnă că volumul masei de aer va fi întotdeauna constant în timp. De asemenea, trebuie să știm că fluxurile de aer nu se separă între ele pentru a putea forma goluri, numite și goluri.
Există mulți oameni de știință care neagă faptul că efectul Coanda are loc în apă. Se spune că această abatere de la calea apei atunci când se ciocnește cu suprafața unui corp solid se datorează tensiunii superficiale. Prin urmare, se poate spune că defectul Coanda nu se aplică tuturor tipurilor de fluide, deoarece densitatea și vâscozitatea acestora trebuie de asemenea luate în considerare. Știm că aerul are o vâscozitate redusă, deci efectul Coanda apare cu mai multă intensitate.
Sper că, cu aceste informații, puteți afla mai multe despre efectul Coanda și importanța acestuia în aviație și curse cu motor.