Moderní aerodynamika pracuje s jedním z klíčových efektů, které jsou pro letouny nezbytné. Tento efekt je znám jako Coanda efekt. Coandův efekt je obtížné vysvětlit, ale stává se příliš důležitým prvkem takovým způsobem, že se stal základem vývoje vzdušných vozidel.
V tomto článku vám řekneme, co je Coandův efekt a jeho význam.
Co je Coandův efekt
Abyste vysvětlili, co je to za efekt, představte si zapálenou svíčku. Pokud tuto svíčku sfoukneme, bude to okamžité. Pokud provedeme stejný cvik, ale mezi nás a svíčku položíme krabičku přiměřené velikosti. Nejnormálnější je myslet si, že když foukneme, vzduch se rozptýlí na obě strany a nenarazí do plachty. Pokud však místo krabice použijeme láhev vína, výsledek nebude stejný. Logika nás vede k myšlence, že vzduch se také rozptýlí na obě strany a svíčku nezhasne.
I když se to zdá poněkud překvapivé, svíčku lze uhasit díky Coandovu efektu. A je to Coandův efekt vysvětluje zakřivení tekutin při kontaktu s pevným tělem. Kapaliny získávají změnu pohybu a posunutí, když se srazí s pevným tělesem.
Dá se říci, že Coandův efekt je série událostí schopných popsat chování tekutiny při nárazu na povrch. Používá se jako princip, který uvádí, že všechny tekutiny mají tendenci být přitahovány k blízkým povrchům, spíše než aby se odrážely nebo vychylovaly. To je opak toho, co se stalo s pevnou látkou. Pokud se těleso srazí s jiným tělesem, je normální, že se odrazí a vychýlí se ze své trajektorie. V případě tekutin jsou však přitahovány k povrchu pevné látky.
Abychom pronikli hlouběji do letectví, doporučuje se nastudovat zásady, kterými se řídí let letadel.
Pokuste se potvrdit Coandův efekt
Pokud provedeme předchozí experiment, můžeme vidět, že vzduch má tendenci sledovat zakřivenou dráhu láhve, místo aby se odchýlil do stran. Pokud hodíme tenisový míček na láhev vína, uvidíme, že se trajektorie míče změní, ale nebude rovnoběžná s obrysem láhve. To nám pomáhá získat potřebné informace vězte, že tekutina bude sledovat cestu kolem pevné látky.
Jednoduše řečeno, viskozita vzduchu je hlavním činitelem pro vznik Coandova efektu. Když tekutina poprvé narazí na těleso, které má hladký, zakřivený obrys, viskozita tekutiny způsobí, že částice mají tendenci přilnout k povrchu pevné látky. Takto se vytvoří jednotný a rovnoběžný list kolem těla tělesa. Tento sklon k vytvoření jakési vrstvy kolem obrysu těla by se dal přirovnat k plastelíně.
Všechny částice v tekutině, v tomto případě vzduch, následně dopadají na tělo a vytvářejí nové vrstvy rovnoběžné s původní. Takto se vytváří odchylka v dráze tekutiny.
Užitečnost a důležitost
Coandův efekt byl prokázán a používá se denně v letectví a motoristických závodech. Je důležité pochopit, že pro optimalizaci morfologie vozidla je zásadní vliv tření vzduchu. Pokud víme, že částice tekutiny ulpívají na povrchu, můžeme navrhnout lepší aerodynamické tvary. Často používaným příkladem Coandova efektu jsou monoposty Formule 1. Oblast s bočními pontony využívá Coanda efekt k nasměrování velkého množství vzduchu do konkrétních oblastí, jako je dno, difuzory a spoilery. Všechny tyto prvky jednomístného vozu přímo ovlivňují přilnavost nebo maximální rychlost.
Díky tomu se Coanda efekt stal jedním ze základních pilířů motoristického sportu a letectví. To samé se děje s letadly. Na křídlech je dráha vzduchu mírně zakřivena, což pomáhá generovat síly, které udrží letadlo ve vzduchu. Vzduch je zakřivený a spolu s prohlubní a třetím Newtonovým zákonem známe všechny síly působící na křídlo letounu.
Díky Coandovu efektu lze korigovat a usměrňovat toky vzduchu a jiných tekutin, což inženýrům umožňuje navrhovat efektivnější dopravní prostředky. Tento vliv Coanda účinku na aerodynamiku vozidla je to důležitý prvek při výrobě bezpečnějších a rychlejších vozidel. Tyto aerodynamické konstrukce navíc pomáhají šetřit značné množství paliva, protože pomáhají snižovat tření se vzduchem.
Charakteristika a kuriozity
Coanda efekt souvisí s odrazem tekutin kolem objektu. Pokud analyzujeme všechny síly a atmosférický tlak, kterým atmosféra působí při letu nízkou rychlostí, vzduch je považován nejen za tekutinu, ale i za nestlačitelnou tekutinu. Skutečnost, že vzduch je nestlačitelná tekutina, znamená, že objem vzduchové hmoty bude v čase vždy konstantní. Musíme také vědět, že vzduchové proudy se od sebe neoddělují a nevytvářejí dutiny, nazývané také mezery.
Existuje mnoho vědců, kteří popírají, že by Coandův efekt nastával ve vodě. Říká se, že tato odchylka trajektorie vody při srážce s povrchem pevného tělesa je způsobena povrchovým napětím. Dá se tedy říci, že Coandův efekt se nevztahuje na všechny typy kapalin, jelikož je třeba brát v úvahu i hustotu a viskozitu kapaliny. Víme, že vzduch má nízkou viskozitu, takže Coanda efekt nastává s větší intenzitou.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o Coandově efektu a jeho důležitosti v letectví a motoristických závodech.