อากาศพลศาสตร์สมัยใหม่ทำงานร่วมกับหนึ่งในเอฟเฟกต์สำคัญที่จำเป็นสำหรับการบินของเครื่องบิน ผลกระทบนี้เรียกว่า ผล Coanda. ผลของ Coanda เป็นสิ่งที่อธิบายได้ยาก แต่มันก็กลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญเกินไปจนกลายเป็นพื้นฐานของการพัฒนายานพาหนะทางอากาศ
ในบทความนี้เราจะบอกคุณว่า Coanda effect คืออะไรและมีความสำคัญอย่างไร
ผล Coanda คืออะไร
เพื่ออธิบายว่าผลกระทบนี้คืออะไรคุณต้องจินตนาการถึงเทียนที่กำลังลุกไหม้ ถ้าเราปิดความงามนี้ด้วยการเป่ามันจะเป็นอะไรที่เกิดขึ้นทันที ถ้าเราทำแบบฝึกหัดเดียวกัน แต่วางกล่องที่มีขนาดเหมาะสมระหว่างเทียนกับเรา สิ่งที่ปกติที่สุดคือคิดว่ามันเป็นและพัดเราอากาศจะกระจายไปทั้งสองด้านและจะไม่ตีใบเรือ อย่างไรก็ตามหากเราใช้ขวดไวน์แทนกล่องผลที่ได้จะไม่เหมือนกัน ตรรกะทำให้เราคิดว่าอากาศจะกระจายไปทั้งสองฝ่ายและจะไม่สามารถจ่ายเทียนได้
แม้ว่ามันจะดูน่าแปลกใจ แต่เทียนก็สามารถดับได้ด้วยเอฟเฟกต์ Coanda และนั่นคือ Coanda effect อธิบายความโค้งของของเหลวเมื่อสัมผัสกับร่างกายที่เป็นของแข็ง ของเหลวได้รับการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่และการกระจัดเมื่อชนกับของแข็ง
อาจกล่าวได้ว่า Coanda effect คือ ชุดเหตุการณ์ที่สามารถอธิบายพฤติกรรมของของเหลวเมื่อกระทบพื้นผิว. ใช้เป็นหลักการที่ว่าของเหลวทั้งหมดมักจะถูกดึงดูดไปยังพื้นผิวใกล้เคียงแทนที่จะกระเด้งหรือลอย นี่คือสิ่งที่ตรงกันข้ามกับของแข็ง ถ้าของแข็งชนกับของแข็งอื่นสิ่งที่ปกติที่สุดคือมันจะเด้งและเบี่ยงเบนวิถีของมัน อย่างไรก็ตามในกรณีของของเหลวมันถูกนำมาที่ผิวของของแข็ง
การทดลองเพื่อยืนยันเอฟเฟกต์ Coanda
หากเราทำการทดลองก่อนหน้านี้เราจะเห็นว่าอากาศมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ไปตามทางโค้งของขวดแทนที่จะเบี่ยงเบนไปทางด้านข้าง ถ้าเราขว้างลูกเทนนิสกับขวดไวน์เราจะเห็นว่าวิถีของลูกบอลจะเปลี่ยนไป แต่จะไม่ขนานกับรูปร่างของขวด สิ่งนี้ช่วยให้เราดึงข้อมูลที่จำเป็นเพื่อ รู้ว่าของไหลจะไหลตามทางรอบ ๆ ของแข็ง
พูดง่ายๆคือความหนืดของสัญญาณรบกวนเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้ Coanda effect เกิดขึ้น เมื่อของเหลวกระทบกับร่างกายที่มีรูปร่างโค้งเรียบเป็นครั้งแรกความหนืดของของเหลวคือสิ่งที่ทำให้อนุภาคมีแนวโน้มที่จะยึดติดกับพื้นผิวของของแข็ง นี่คือวิธีสร้างแผ่นสม่ำเสมอและขนานรอบตัวของของแข็ง เราสามารถเปรียบเทียบแนวโน้มนี้ในการสร้างแผ่นชนิดหนึ่งรอบรูปร่างของร่างกายราวกับว่ามันเป็นดินน้ำมัน
อนุภาคทั้งหมดในของเหลวในกรณีนี้คืออากาศ ต่อมาส่งผลกระทบต่อร่างกายและสร้างเลเยอร์ใหม่ขนานกับชั้นแรก. นี่คือวิธีสร้างความเบี่ยงเบนในเส้นทางของไหล
ประโยชน์และความสำคัญ
เอฟเฟกต์ Coanda ได้รับการพิสูจน์แล้วและใช้เป็นประจำทุกวันในการบินและการแข่งรถ คุณต้องรู้ว่าเพื่อที่จะเพิ่มประสิทธิภาพสัณฐานของยานพาหนะคุณต้องรู้ผลกระทบแรงเสียดทานกับอากาศ ถ้าเรารู้ว่าอนุภาคของไหลเกาะอยู่บนพื้นผิวเราสามารถออกแบบรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้ดีขึ้น ตัวอย่างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเอฟเฟกต์ Coanda คือเบาะนั่งเดี่ยวสูตร 1 บริเวณที่มีโป๊ะด้านข้างใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ Coanda เพื่อกระจายอากาศจำนวนมากไปยังพื้นที่เฉพาะเช่นด้านล่างแบนตัวกระจายแสงและ ailerons. องค์ประกอบทั้งหมดของรถมีผลโดยตรงต่อการยึดเกาะถนนหรือความเร็วสูงสุด
สิ่งนี้ทำให้ผลของ Coanda เป็นหนึ่งในเสาหลักที่สำคัญในมอเตอร์สปอร์ตและการบิน เช่นเดียวกับเครื่องบิน ในปีกทางเดินของอากาศมีความโค้งเล็กน้อยซึ่งช่วยในการสร้างแรงที่ช่วยยึดเครื่องบินไว้ในอากาศ อากาศมีลักษณะโค้งและร่วมกับพายุดีเปรสชันและกฎข้อที่สามของนิวตันเรารู้ถึงแรงทั้งหมดที่กระทำกับปีกเครื่องบิน
ด้วยเอฟเฟกต์ Coanda การไหลของอากาศและของไหลอื่น ๆ สามารถแก้ไขและกำหนดทิศทางเพื่อให้วิศวกรออกแบบวิธีการขนส่งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อิทธิพลของ Coanda นี้มีผลต่ออากาศพลศาสตร์ของยานพาหนะ เป็นองค์ประกอบสำคัญในการสร้างยานพาหนะที่ปลอดภัยและเร็วขึ้น นอกจากนี้การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์เหล่านี้ยังช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้มากเนื่องจากช่วยลดแรงเสียดทานกับอากาศ
ลักษณะและความอยากรู้อยากเห็น
ผล Coanda เกี่ยวข้องกับการสะท้อนของของเหลวรอบ ๆ วัตถุ หากเราวิเคราะห์แรงและความดันบรรยากาศทั้งหมดที่เกิดขึ้นจากบรรยากาศในการบินความเร็วต่ำอากาศจะถือว่าไม่ใช่แค่ของไหล แต่เป็นของไหลที่บีบอัดไม่ได้ อากาศนั้นเป็นของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้หมายความว่าปริมาตรของมวลอากาศจะคงที่ตลอดเวลา เราต้องทราบด้วยว่าการไหลของอากาศไม่ได้แยกออกจากกันเพื่อให้เกิดช่องว่างหรือที่เรียกว่าช่องว่าง
มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนที่ปฏิเสธว่าผล Coanda เกิดขึ้นในน้ำ ว่ากันว่าการเบี่ยงเบนจากเส้นทางของน้ำเมื่อมันชนกับพื้นผิวของร่างกายที่เป็นของแข็งเกิดจากแรงตึงผิว ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าข้อบกพร่อง Coanda ไม่ได้ใช้กับของเหลวทุกประเภทเนื่องจากต้องคำนึงถึงความหนาแน่นและความหนืดที่เหมือนกันด้วย เรารู้ว่าอากาศมีความหนืดต่ำ ดังนั้นผล Coanda จึงเกิดขึ้นพร้อมกับความรุนแรงมากขึ้น
ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเอฟเฟกต์ Coanda และความสำคัญในการบินและการแข่งรถ