El efecto Coanda

El efecto Coanda

El efecto Coanda del flujo de agua

El efecto Coanda generalmente se demuestra utilizando el flujo de agua, por dos razones. Una es que el flujo de agua es visible y la otra es que el efecto Coanda del flujo de agua es mucho más obvio que el del flujo de aire.

Aquí hay un elemento de engaño, porque el efecto Coandal del flujo de agua en el aire es similar al del flujo de aire, pero el principio es completamente diferente. La razón por la que el flujo de agua en el aire tiende a la pared sólida es que hay adsorción entre el agua y el sólido, y hay tensión en la superficie del flujo de agua. La acción combinada de estas dos fuerzas tira del agua "hacia" la pared, lo que puede entenderse como que el agua es succionada por el sólido.

Sabemos que el agua tiene una tensión superficial muy alta, por lo que el efecto Coanda es muy evidente, por ejemplo, cuando viertes vino, si no lo haces lo suficientemente rápido, el vino se escurrirá por los lados de la botella y el el agua girará 180 grados, desafiando la gravedad.

El efecto Coanda, que es causado por la adsorción y la tensión superficial, no es el foco de nuestra discusión, pero nos vamos a centrar en el efecto Coanda que existe en el mismo fluido, ya sea gas o líquido, pero no hay superficie libre, es decir, no hay tensión superficial.

El efecto Coanda del flujo de aire

El efecto Coanda también existe en el flujo de aire, pero a diferencia del flujo de agua en el aire, no hay atracción entre los gases, solo presión. Por lo tanto, no hay "pasado de succión" en el gas, la sensación de "pasado de succión", de hecho, se presiona más allá, el uso de la presión atmosférica.

Pero las paredes aún pueden absorber el gas, creando el efecto Coanda. Obviamente, debido a la baja presión cerca de la pared, el flujo de aire es arrastrado por la atmósfera exterior.

La fuerza centrípeta se puede utilizar para explicar la baja presión del gas cerca de la pared. Cuando un gas fluye a lo largo de una pared curva, el flujo se mueve en una curva, lo que requiere una fuerza centrípeta. Dado que un gas no tiene succión, esta fuerza centrípeta solo puede ser proporcionada por la presión dentro del gas. El flujo de aire en el lado opuesto a la pared está sujeto a la presión atmosférica, por lo que la presión en el lado cercano a la pared debe ser menor que la presión atmosférica para formar una fuerza centrípeta.

El efecto Coanda

El efecto Coanda en el flujo se debe a la viscosidad del gas. Hay fricción entre los lados del chorro y el aire, y esta fricción es causada por la viscosidad del gas. El chorro se lleva constantemente el aire estático que lo rodea, lo que reduce la presión atmosférica del entorno. Pero esa caída de presión es muy, muy pequeña. ¿Cuán pequeño? Un chorro de aire a una velocidad de 30 m/s solo reducirá la presión ambiental cercana en aproximadamente 0,5 Pa. Esta caída de presión no es suficiente para "atraer" el flujo hacia la pared, provocando un efecto Coandal notable. Sin embargo, una vez que hay paredes, la presión negativa se multiplica.

Cuando hay una pared en un lado del chorro, debido a la barrera de la pared, después de que el chorro quita parte del aire, el lugar original no puede obtener suficiente suplemento de aire, la presión local se reducirá y el aire el flujo será presionado contra la pared debido a la presión desequilibrada en ambos lados. En otras palabras, el propio chorro repone más el aire que se lleva el chorro.

Cuando la pared se dobla hacia afuera, existe una "zona muerta" temporal sin flujo entre el flujo y la pared, suponiendo que el flujo sea horizontal al principio. El aire que fluye elimina continuamente el aire en el área de agua muerta y el flujo del chorro se acerca gradualmente a la pared. Finalmente, cuando la fuerza centrípeta generada por la diferencia de presión en ambos lados del flujo del chorro coincide con el grado de giro del flujo del chorro, el flujo alcanza el equilibrio y el flujo del chorro fluye a lo largo de la pared curva.

La importancia del efecto Coanda

El efecto Coanda (a veces traducido como el efecto Coanda) es la clave para generar sustentación en un perfil aerodinámico. Porque la sustentación de un perfil aerodinámico se debe principalmente a que la superficie superior "succiona" el aire hacia abajo.

Henri CoandÇ fue un inventor y aerodinámico rumano que utilizó por primera vez el efecto Coanda. La invención del avión es el resultado de muchas personas y no se puede atribuir a una sola persona, el mayor honor por la práctica es para los hermanos Wright, el pionero de la teoría probablemente debería ser para Coanda.

Coanda también fue un pionero de los aviones a reacción, y se cree que en 1910 Coanda voló con éxito un avión llamado CoandÄ-1910.

El avión no es un jet con motor a reacción, pero no tiene hélice y tiene un tubo grueso en la nariz que sopla aire. La fuente del chorro es un ventilador centrífugo, a través del cual el aire se dirige hacia atrás para obtener empuje.

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El efecto Coanda se puede utilizar para aumentar la sustentación de los aviones, pero estos métodos también se mezclan con cierta pseudociencia. Por ejemplo, aquí hay un avión Coanda que afirma aumentar la sustentación. La hélice puede mantenerlo flotando, pero ahora tiene un caparazón debajo de la hélice, que pretende usar el efecto Coanda para impulsar más aire hacia abajo y aumentar la sustentación. De hecho, no vale la pena el costo, porque el caparazón generalmente actúa como una barrera para el flujo de aire y solo reduce la sustentación.