Moderná aerodynamika pracuje s jedným z kľúčových efektov, ktoré sú pre letúny nevyhnutné. Tento efekt je známy ako Coandov efekt. Coandov efekt je ťažké vysvetliť, ale stáva sa príliš dôležitým prvkom takým spôsobom, že sa stal základom vývoja leteckých dopravných prostriedkov.
V tomto článku si povieme, čo je Coandov efekt a aký je jeho význam.
Čo je Coandov efekt
Ak chcete vysvetliť, aký je tento efekt, musíte si predstaviť horiacu sviečku. Ak túto krásu vypneme fúkaním, bude to niečo okamžité. Ak robíme to isté cvičenie, ale medzi sviečku a nás umiestnime krabicu primeranej veľkosti. Najbežnejšie je myslieť si, že to je a fúka nás, vzduch sa rozptýli na obe strany a nezasiahne plachtu. Ak však použijeme namiesto škatule fľašu vína, nebude výsledok rovnaký. Logika nás vedie k tomu, že si myslíme, že vzduch sa tiež rozptýli na obe strany a nebude schopný zaplatiť sviečku.
Aj keď sa to zdá trochu prekvapujúce, sviečku je možné uhasiť vďaka Coandovmu efektu. A je to Coanda efekt vysvetľuje zakrivenie tekutín pri kontakte s pevným telom. Tekutiny získavajú zmeny v pohybe a premiestňovaní pri zrážke s pevným telesom.
Dá sa povedať, že Coandov efekt je séria udalostí schopných opísať správanie tekutiny pri dopade na povrch. Používa sa ako princíp, že všetky tekutiny majú tendenciu byť priťahované k okolitým povrchom namiesto toho, aby odrážali alebo unášali. Toto je opak tuhej látky. Ak sa teleso zrazí s iným telesom, najbežnejšie je, že sa odrazí a vychyľuje svoju trajektóriu. V prípade tekutín mi to však priniesol povrch pevnej látky.
Experiment na potvrdenie Coandovho javu
Ak vykonáme vyššie uvedený experiment, môžeme vidieť, že vzduch má tendenciu sledovať zakrivenú cestu fľaše namiesto toho, aby sa odchýlil do strán. Ak hodíme tenisovú loptičku proti fľaši s vínom, vidíme, že sa trajektória lopty zmení, ale nebude rovnobežná s obrysom fľaše. To nám pomáha extrahovať potrebné informácie do vedzte, že tekutina bude sledovať cestu okolo pevnej látky.
Zjednodušene povedané, viskozita hluku je hlavným prostriedkom na vznik Coandovho efektu. Keď tekutina najskôr narazí na teleso, ktoré má hladký zakrivený obrys, viskozita kvapaliny spôsobí, že častice majú sklon priľnúť k povrchu pevnej látky. Takto sa okolo tela telesa vytvorí rovnomerný a rovnobežný plát. Dalo by sa porovnať túto tendenciu vytvárať okolo obrysu tela akýsi plát, akoby to bola plastelína.
Všetky častice v tekutine, v tomto prípade vzduch, následne pôsobia na telo a vytvárajú nové vrstvy rovnobežné s pôvodnou. Takto sa vytvára odchýlka v dráhe tekutiny.
Užitočnosť a dôležitosť
Coandov efekt bol preukázaný a používa sa každý deň v letectve a motorových pretekoch. Musíte vedieť, že na to, aby ste optimalizovali morfológiu vozidiel, musíte poznať trecí efekt so vzduchom. Ak vieme, že častice tekutiny priľnú k povrchu, môžeme navrhnúť lepšie aerodynamické tvary. Príkladom široko používaným Coandovým efektom sú monoposty formuly 1. V oblasti s bočnými pontónmi využite Coandov efekt na nasmerovanie veľkého množstva vzduchu do konkrétnych oblastí, ako sú ploché dno, difúzory a krídla. . Všetky tieto prvky automobilu priamo ovplyvňujú priľnavosť alebo najvyššiu rýchlosť.
Vďaka tomu je Coandov efekt jedným zo základných pilierov v motoršporte a letectve. To isté platí pre lietadlá. V krídlach prechádza dráha vzduchu miernym zakrivením, ktoré pomáha generovať sily, ktoré pomáhajú držať letún vo vzduchu. Vzduch je zakrivený a spolu s depresiou a tretím Newtonovým zákonom poznáme všetky sily pôsobiace na krídlo lietadla.
Vďaka Coandovmu efektu je možné korigovať a usmerňovať prietoky vzduchu a akúkoľvek inú tekutinu, čo umožňuje inžinierom navrhovať efektívnejšie dopravné prostriedky. Tento vplyv Coandovho účinku na aerodynamiku vozidla je to dôležitý prvok pri stavbe bezpečnejších a rýchlejších vozidiel. Tieto aerodynamické konštrukcie navyše pomáhajú šetriť veľa paliva, pretože pomáhajú znižovať treciu silu so vzduchom.
Charakteristika a zaujímavosti
Coandov efekt súvisí s odrazom tekutín okolo objektu. Ak analyzujeme všetky sily a atmosférický tlak vyvíjaný atmosférou na let pri nízkej rýchlosti, vzduch sa nepovažuje len za tekutinu, ale za nestlačiteľnú tekutinu. To, že vzduch je nestlačiteľná tekutina, znamená, že objem vzduchovej hmoty bude vždy konštantný v čase. Musíme tiež vedieť, že prúdy vzduchu sa navzájom neoddeľujú, aby vytvorili prázdne miesta, ktoré sa tiež nazývajú prázdne miesta.
Existuje veľa vedcov, ktorí popierajú, že by sa Coanda efekt vyskytoval vo vode. Hovorí sa, že táto odchýlka od dráhy vody pri zrážke s povrchom pevného telesa je dôsledkom povrchového napätia. Dá sa teda povedať, že Coandov defekt sa neaplikuje na všetky typy tekutín, pretože je potrebné brať do úvahy aj ich hustotu a viskozitu. Vieme, že vzduch má nízku viskozitu, takže Coanda efekt nastáva s väčšou intenzitou.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Coandovom efekte a jeho význame v letectve a motoristických pretekoch.