コアンダ効果

コアンダ効果

水流のコアンダ効果

コアンダ効果は通常、2 つの理由から水の流れを使用して示されます。 1 つは水の流れが見えること、もう 1 つは水の流れのコアンダ効果が空気の流れよりもはるかに明白であることです。

ここには欺瞞の要素があります。なぜなら、空気中の水流のコアンダル効果は空気流のそれと似ていますが、原理はまったく異なるからです。空気中の水流が固体壁に傾きやすいのは、水と固体の間に吸着があり、水流の表面に張力がかかっているためです。これら 2 つの力の複合作用により、水は壁に向かって「引き寄せられます」。これは、水が固体に吸い込まれると理解できます。

水は非常に高い表面張力を持っていることがわかっているので、コアンダ効果は非常に明白です。たとえば、ワインを注ぐときに、十分な速さで注がないと、ワインがボトルの側面から流れ落ち、水は重力に逆らって 180 度回転します。

吸着と表面張力によって引き起こされるコアンダ効果は、私たちの議論の焦点では​​ありませんが、気体または液体の同じ流体に存在するコアンダ効果に焦点を当てますが、自由表面はありません。つまり、表面張力はありません。

気流のコアンダ効果

コアンダ効果は気流にも存在しますが、空気中の水の流れとは異なり、ガス間の引力はなく、圧力のみです。そのため、気体に「吸い過ぎ」がなく、「吸い過ぎ」感があり、実は押し過ぎ、大気圧での使用。

しかし、壁はまだガスを吸い込むことができ、コアンダ効果を生み出します.明らかに、壁付近の気圧が低いため、空気の流れは外気によって運ばれます。

求心力は、壁近くのガスの低圧を説明するために使用できます。気体が湾曲した壁に沿って流れる場合、流れは曲線を描いて移動するため、求心力が必要です。ガスには吸引力がないため、この求心力はガス内の圧力によってのみ提供されます。壁から離れた側の気流は大気圧を受けるため、求心力を形成するには、壁に近い側の圧力が大気圧よりも低くなければなりません。

コアンダ効果

流れにおけるコアンダ効果は、気体の粘性によるものです。ジェットの側面と空気の間には摩擦があり、この摩擦はガスの粘性によって引き起こされます。ジェットは周囲の静的な空気を絶えず運び去り、環境の大気圧を低下させます。しかし、その圧力損失は非常に小さいです。どのくらい小さい？速度 30m/s のエア ジェットは、周囲の圧力を約 0.5Pa しか下げません。この圧力低下は、流れを壁に「引き込む」には不十分であり、顕著なコアンダル効果を引き起こします。しかし、壁があると負圧が倍増します。

ジェットの片側に壁がある場合、壁の障壁により、ジェットが空気の一部を奪った後、元の場所に十分な空気の補給ができず、局所的な圧力が低下し、空気が両側の不均衡な圧力により、流れが壁に押し付けられます。言い換えれば、ジェットによって運び去られた空気は、ジェット自体によってより多く補充されます。

壁が外側に曲がると、最初は流れが水平であると仮定して、流れと壁の間に流れのない一時的な「デッド ゾーン」ができます。流れる空気は死水域の空気を連続的に奪い、噴流は徐々に壁に近づいていきます。最後に、噴流の両側の圧力差によって発生する求心力が、噴流の旋回度とちょうど一致すると、流れは平衡に達し、噴流は湾曲した壁に沿って流れます。

コアンダ効果の重要性

コアンダ効果 (コアンダ効果と訳されることもある) は、翼に揚力を発生させる鍵です。翼の揚力は、主に上面が空気を「吸い込む」ことによって引き起こされるためです。

Henri CoandÇ は、コアンダ効果を最初に利用したルーマニアの発明家兼空気力学者でした。飛行機の発明は多くの人々の結果であり、誰にでも帰することはできません.実践の最高の栄誉はライト兄弟にあり、理論の先駆者はおそらくコアンダに行くべきです.

コアンダはジェット機のパイオニアでもあり、1910 年にコアンダは CoandÄ-1910 と呼ばれる航空機の飛行に成功したと考えられています。

飛行機はジェットエンジンを搭載したジェット機ではありませんが、プロペラがなく、機首に空気を吹き込む太いチューブがあります。ジェットの発生源は遠心ファンで、そこから空気を後方に向けて推力を得ます。

読みすぎ

コアンダ効果は航空機の揚力を増加させるために使用できますが、これらの方法にはいくつかの疑似科学も含まれています。たとえば、これは揚力を増加させると主張するコアンダ航空機です。プロペラはホバリングを維持できますが、プロペラの下にシェルがあり、コアンダ効果を使用してより多くの空気を押し下げて揚力を増加させると主張しています.実際、シェルは一般に気流に対する障壁として機能し、揚力を減らすだけなので、これはコストの価値がありません。