Maraming mga pisikal na phenomena at batas na natuklasan ng tao nang hindi sinasadya. Simula sa maalamat na mansanas na nahulog sa ulo ni Isaac Newton, at si Archimedes ay mapayapang naliligo, hanggang sa mga pinakabagong tuklas sa larangan ng paglikha ng mga bagong materyales at biochemistry. Ang epekto ng Coanda ay kabilang sa parehong serye ng mga pagtuklas. Kakatwa, ngunit ang praktikal na aplikasyon nito sa teknolohiya ay nasa pinakaunang yugto pa rin. Kaya, ano ang epekto ng Coanda?
Kasaysayan ng pagtuklas
Romanian engineer na si Henri Coanda, habang sinusuri ang kanyang eksperimentong sasakyang panghimpapawid, na nilagyan ng jet engine, ngunit may kahoy na katawan, upang maiwasan ang pag-aapoy ng katawan mula sa isang jet stream, nag-install ng mga proteksiyon na metal plate sa mga gilid ng mga makina. Gayunpaman, ang epekto nito ay naging kabaligtaran ng inaasahan. Ang mga nag-expire na jet, para sa hindi kilalang mga kadahilanan, ay nagsimulang maakit sa mga proteksiyon na plato na ito at ang mga kahoy na istruktura ng airframe na matatagpuan sa lugar ng kanilang pagkakalagay ay maaaring mag-apoy. Ang mga pagsubok ay natapos sa isang aksidente, ngunit ang imbentor mismo ay hindiNagdusa. Nangyari ang lahat ng ito sa simula pa lamang ng ika-20 siglo.
Pang-eksperimentong pag-verify
Ang Coanda effect ay isang phenomenon na masusubok mo mula sa ginhawa ng iyong kusina. Kung bubuksan mo ang tubig sa gripo at magdadala ng patag na plato sa agos ng tubig, makikita mo ang epektong ito sa iyong sariling mga mata. Ang tubig ay halos kapansin-pansing lumihis patungo sa plato. Kasabay nito, maaaring hindi masyadong mataas ang daloy ng tubig. Sa prinsipyo, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod sa anumang daluyan: tubig o hangin. Ang pangunahing bagay ay ang pagkakaroon ng isang katamtamang daloy at ang pagkakaroon ng isang ibabaw na katabi ng daloy na ito sa isang gilid.
Nga pala, may ibang pangalan ang phenomenon na ito - ang kettle effect. Ito ay salamat sa epekto na ito na kapag ang tsarera ay ikiling, ang tubig mula dito ay hindi nahuhulog sa tasa, ngunit dumadaloy pababa sa spout, binabaha ang tablecloth, at kung minsan ang mga tuhod ng iba. Dahil ang mga batas ng hydrodynamics at aerodynamics sa kabuuan, na may ilang mga pagbubukod, ay halos magkapareho, upang hindi na maulit, sa hinaharap ang epekto ng Coanda ay isasaalang-alang para sa kapaligiran ng hangin.
Physics ng phenomenon
Ang epekto ng Coanda ay nakabatay sa nagresultang pagkakaiba ng presyon sa daloy sa pagkakaroon ng pader na humahadlang sa daloy na ito, na pumipigil sa libreng pagpasok ng hangin mula sa isang gilid. Ang anumang daloy ng hangin ay binubuo ng mga layer na may iba't ibang bilis. Kasabay nito, napatunayan sa eksperimento na ang puwersa ng friction sa pagitan ng layer ng hangin at ng katabing solid na ibabaw ay mas mababa kaysa sa pagitan ng mga indibidwal na layer ng hangin. Kaya, ang bilis ng layer ng hangin na dumadaan malapit sa ibabaw ay lumalabas nasa itaas ng bilis ng layer ng hangin na malayo sa ibabaw na ito.
Bukod dito, sa isang sapat na malaking distansya, ang bilis ng isa sa mga layer ng hangin na may kaugnayan sa ibabaw ay karaniwang katumbas ng zero. Ito ay lumiliko ang isang hindi pare-parehong larangan ng mga bilis sa kahabaan ng taas ng daloy. Alinsunod sa mga batas ng dynamics ng gas, ang isang transverse pressure difference ay lumitaw dito, na nagpapalihis sa daloy patungo sa mas mababang presyon, iyon ay, kung saan ang bilis ng air layer ay mas mataas - patungo sa nakagapos na pader. Sa pamamagitan ng pagpili ng hugis ng nozzle at surface, pag-eeksperimento sa mga distansya at bilis, posibleng baguhin ang direksyon ng daloy sa medyo malawak na hanay.
Math
Sa napakatagal na panahon, ang inilarawang phenomenon ay hindi nakilala, sa kabila ng pagiging malinaw nito at ang relatibong kadalian ng eksperimental na pag-verify. Pagkatapos ay nagkaroon ng pangangailangan para sa teoretikal na pagkalkula ng puwersa at ang vector ng puwersang ito, iyon ay, upang kalkulahin ang epekto ng Coanda. Ang mga naturang kalkulasyon ay ginawa para sa iba't ibang uri ng mga jet.
Ang mga nagmula na formula ay medyo mahirap at kumakatawan sa kumbinasyon ng differential calculus na may trigonometry. Ngunit ang mga kumplikado at multi-step na kalkulasyon na ito ay maaari lamang magbigay ng tinatayang resulta. Siyempre, ang lahat ng ito ay hindi kinakalkula sa papel, ngunit gamit ang mga modernong algorithm na naka-embed sa mga computer. Gayunpaman, ang mga tunay na halaga ay maaari lamang makuha sa eksperimento. Masyadong maraming salik ang nag-aambag sa epektong ito, at hindi lahat ng mga ito ay maaaring ilarawan gamit ang mga mathematical formula.
Ano ang nakadepende sa phenomenon na ito
Isantabi ang detalyadong pagsusuri ng mga formula, na nangangailangan ng pambihirang kasanayan, ang lakas ng epekto ng Coanda ay nakasalalay sa bilis ng daloy, ratio ng diameter ng daloy at curvature ng pader. Ipinakita ng mga eksperimento na ang lokasyon at diameter ng nozzle, ang pagkamagaspang ng ibabaw ng dingding, ang distansya sa pagitan ng daloy at ang pader na nililimitahan ito, pati na rin ang hugis ng dingding mismo, ay napakahalaga. Napansin din na ang epekto ng Coanda ay mas malinaw sa magulong daloy.
Ano pa ang naisip ng nakatuklas
Pagkatapos ng pagtuklas ng phenomenon, sinimulan ni A. Coanda na bumuo nito at maghanap ng mga praktikal na aplikasyon. Ang resulta ng kanyang mga pagsisikap ay isang patent para sa pag-imbento ng isang lumilipad na payong. Kung ang mga nozzle ay naka-install sa gitna ng hemisphere na katulad ng isang payong, na naglalabas ng isang stream ng mga gas, kung gayon, alinsunod sa epekto ng Coanda, ang stream na ito ay pinindot laban sa ibabaw ng hemisphere at dumadaloy pababa, na lumilikha ng isang rehiyon na mababa. presyon sa itaas ng payong, itulak ito pataas. Ang imbentor mismo ay tinawag itong pakpak ng isang sasakyang panghimpapawid, na pinagsama sa isang singsing.
Ang mga pagtatangkang isabuhay ang imbensyon na ito ay hindi naging matagumpay. Ang dahilan ay ang kawalang-tatag ng aparato sa hangin. Gayunpaman, ang mga kamakailang pagsulong sa larangan ng matalinong kontrol sa hindi matatag na mga istruktura sa himpapawid, ang tinatawag na prinsipyong Fly by Wire, ay nagbibigay ng pag-asa para sa paglitaw ng kakaibang sasakyang panghimpapawid na ito.
Ano ang nagawa
Bagaman hindi posible na iangat ang payong ng imbentor sa hangin, ang epekto ng Coanda saaviation ay ginagamit, ngunit, medyo nagsasalita, sa pangalawang lugar. Sa mga pinaka-natitirang halimbawa, ang isang helicopter na walang tail rotor na binuo noong 40s, na ang mga function upang mabayaran ang pag-ikot ng pangunahing rotor ay ginanap ng isang fan na naka-install sa likuran at mga nozzle na may mga espesyal na gabay. Ang parehong sistema ay naging posible upang makontrol ang helicopter sa yaw at pitch. Inilapat ito sa MD 520N, MD 600N at MD Explorer.
Sa mga eroplano, ang epekto ng Coanda ay, una sa lahat, isang pagtaas ng pagtaas sa pamamagitan ng karagdagang daloy ng hangin mula sa makina patungo sa itaas na ibabaw ng pakpak, na nagbibigay ng pinakamataas na epekto kapag inilabas ang mekanisasyon, iyon ay, kapag ang pakpak ay may pinakamaraming "matambok" na profile, na nagpapahintulot sa daloy na umalis halos patayo pababa. Ipinatupad ito sa sasakyang panghimpapawid ng Soviet An-72, An-74, at An-70. Ang lahat ng makinang ito ay may pinahusay na katangian ng pag-takeoff at landing, na nagbibigay-daan sa paggamit ng mga maikling takeoff at landing lane.
Mula sa teknolohiyang Amerikano, maaari nating pangalanan ang "Boeing C-7", gamit ang parehong prinsipyo, pati na rin ang ilang mga pang-eksperimentong makina. Sa panahon pagkatapos ng digmaan, maraming mga pagtatangka ang ginawa upang lumikha ng isang sasakyang panghimpapawid batay sa mga prinsipyo ng epekto ng Coanda. Ang lahat ng mga ito ay may hugis ng isang flying saucer, at lahat ng mga ito, pagkatapos ng isang tiyak na oras, ay sarado dahil sa mga teknikal na paghihirap. Posibleng ang mga gawaing ito ay isinasagawa sa isang mahigpit na binabantayang anyo sa kasalukuyang panahon.
Mula sa langit hanggang sa lupa at sa ilalim ng tubig
Upang dagdagan ang pagkakahawak ng mga gulong kasama ng track, nagsimulang gamitin ang Coanda effectat sa mga disenyo ng mga Formula 1 na kotse. Ang mga makina ay nilagyan ng mga diffuser at fairings, kung saan ang daloy ng mga maubos na gas ay pinindot, na nagbibigay ng nais na epekto. Ipinapakita ng larawan sa itaas ang paggalaw ng mga gas na tambutso na dumidikit sa mga contour, sa kabila ng katotohanan na ang mismong tubo ng tambutso ay nakaturo pataas.
Bilang karagdagan sa transportasyon sa lupa, ang eksperimentong gawain ay isinasagawa at isinasagawa kaugnay sa paggamit ng hindi pangkaraniwang bagay na ito sa mga submarino. Sa partikular, ang isang medyo kakaibang underwater bike ay nilikha sa St. Petersburg, para sa ilang kadahilanan na tinatawag sa Ingles - Blue Space, isinalin bilang "asul na espasyo". Ang ginagamit niya para gumalaw ay ang Coanda effect. Ang mga fairing ay naka-install sa harap ng "underwater bike", kung saan ang mga rowing roller ay naka-mount, na sumisipsip ng tubig sa pamamagitan ng mga espesyal na puwang. Pagkatapos ay itinutulak ang tubig sa ibabaw ng katawan ng makina, na lumilikha ng thrust sa ibabaw nito. Umaagos ang tubig sa buong katawan, sinisipsip pabalik sa puwang sa popa, at itinutulak palabas.
