O efeito Coanda

O efeito Coanda

O efeito Coanda do fluxo de água

O efeito Coanda geralmente é demonstrado usando o fluxo de água, por dois motivos. Uma é que o fluxo de água é visível e a outra é que o efeito Coanda do fluxo de água é muito mais óbvio do que o fluxo de ar.

Há um elemento de engano aqui, porque o efeito Coandal do fluxo de água no ar é semelhante ao do fluxo de ar, mas o princípio é completamente diferente. A razão pela qual o fluxo de água no ar tende para a parede sólida é que há adsorção entre a água e o sólido e há tensão na superfície do fluxo de água. A ação combinada dessas duas forças puxa a água "em direção" à parede, o que pode ser entendido como a água sendo sugada pelo sólido.

Sabemos que a água tem uma tensão superficial muito alta, então o efeito Coanda é muito óbvio, por exemplo, quando você derrama vinho, se não derramar rápido o suficiente, o vinho escorrerá pela lateral da garrafa e o a água girará 180 graus, desafiando a gravidade.

O efeito Coanda, que é causado pela adsorção e tensão superficial, não é o foco de nossa discussão, mas vamos focar no efeito Coanda que existe no mesmo fluido, seja gás ou líquido, mas não há superfície livre, ou seja, não há tensão superficial.

O efeito Coanda do fluxo de ar

O efeito Coanda também existe no fluxo de ar, mas ao contrário do fluxo de água no ar, não há tração entre os gases, apenas pressão. Portanto, não há "passado de sucção" no gás, a sensação de "passado de sucção", na verdade, são passados ​​pressionados, o uso da pressão atmosférica.

Mas as paredes ainda podem sugar o gás, criando o efeito Coanda. Obviamente, devido à baixa pressão próxima à parede, o fluxo de ar é transportado pela atmosfera externa.

A força centrípeta pode ser usada para explicar a baixa pressão do gás perto da parede. Quando um gás flui ao longo de uma parede curva, o fluxo se move em uma curva, o que requer uma força centrípeta. Como um gás não tem sucção, essa força centrípeta só pode ser fornecida pela pressão dentro do gás. O fluxo de ar no lado afastado da parede está sujeito à pressão atmosférica, de modo que a pressão no lado próximo à parede deve ser menor que a pressão atmosférica para formar a força centrípeta.

O efeito Coanda

O efeito Coanda no fluxo é devido à viscosidade do gás. Há atrito entre as laterais do jato e o ar, e esse atrito é causado pela viscosidade do gás. O jato está constantemente levando embora o ar estático ao seu redor, diminuindo a pressão atmosférica do ambiente. Mas essa queda de pressão é muito, muito pequena. Quão pequeno? Um jato de ar a uma velocidade de 30m/s reduzirá apenas a pressão ambiente próxima em cerca de 0,5Pa. Essa queda de pressão não é suficiente para "puxar" o fluxo para a parede, causando um efeito Coandal perceptível. No entanto, uma vez que haja paredes, a pressão negativa é multiplicada.

Quando houver uma parede de um lado do jato, devido à barreira da parede, depois que o jato retirar parte do ar, o local original não poderá receber suplemento de ar suficiente, a pressão local será reduzida e o ar fluxo será pressionado para a parede devido à pressão desequilibrada em ambos os lados. Em outras palavras, o ar levado pelo jato é mais reabastecido pelo próprio jato.

Quando a parede se inclina para fora, há uma "zona morta" temporária sem fluxo entre o fluxo e a parede, assumindo que o fluxo seja horizontal a princípio. O fluxo de ar retira continuamente o ar na área de água morta e o fluxo do jato gradualmente se aproxima da parede. Finalmente, quando a força centrípeta gerada pela diferença de pressão em ambos os lados do fluxo de jato coincide com o grau de rotação do fluxo de jato, o fluxo atinge o equilíbrio e o fluxo de jato flui ao longo da parede curva.

A importância do efeito Coanda

O efeito Coanda (às vezes traduzido como o efeito Coanda) é a chave para gerar sustentação em um aerofólio. Porque a sustentação de um aerofólio é causada principalmente pela superfície superior "sugando" o ar para baixo.

Henri CoandÇ foi um inventor romeno e aerodinâmica que primeiro fez uso do efeito Coanda. A invenção do avião é resultado de muitas pessoas e não pode ser atribuída a ninguém, a maior honra pela prática vai para os irmãos Wright, o pioneiro da teoria provavelmente deveria ir para Coanda.

Coanda também foi um pioneiro em aeronaves a jato e acredita-se que em 1910 Coanda voou com sucesso uma aeronave chamada CoandÄ-1910.

O avião não é um jato com motor a jato, mas não tem hélice e tem um tubo grosso no nariz que sopra o ar. A fonte do jato é um ventilador centrífugo, através do qual o ar é direcionado para trás para obter impulso.

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O efeito Coanda pode ser usado para aumentar a sustentação de aeronaves, mas esses métodos também são misturados com alguma pseudociência. Por exemplo, aqui está uma aeronave Coanda que afirma aumentar a sustentação. A hélice pode mantê-lo pairando, mas agora tem uma concha sob a hélice, que afirma usar o efeito Coanda para direcionar mais ar para baixo para aumentar a sustentação. Na verdade, isso não vale o custo, porque o invólucro geralmente age como uma barreira ao fluxo de ar e apenas reduz a sustentação.