L'effet Coanda

L'effet Coanda

L'effet Coanda du débit d'eau

L'effet Coanda est généralement démontré en utilisant le débit d'eau, pour deux raisons. L'une est que le débit d'eau est visible, et l'autre est que l'effet Coanda du débit d'eau est beaucoup plus évident que celui du débit d'air.

Il y a là un élément de tromperie, car l'effet Coandal du flux d'eau dans l'air est similaire à celui du flux d'air, mais le principe est complètement différent. La raison pour laquelle le flux d'eau dans l'air tend vers la paroi solide est qu'il y a adsorption entre l'eau et le solide, et qu'il y a tension à la surface du flux d'eau. L'action combinée de ces deux forces tire l'eau « vers » la paroi, ce qui peut être compris comme l'eau est aspirée par le solide.

Nous savons que l'eau a une tension superficielle très élevée, donc l'effet Coanda est très évident, par exemple, lorsque vous versez du vin, si vous ne le versez pas assez vite, le vin coulera sur le côté de la bouteille, et le l'eau tournera à 180 degrés, défiant la gravité.

L'effet Coanda, qui est causé par l'adsorption et la tension superficielle, n'est pas au centre de notre discussion, mais nous allons nous concentrer sur l'effet Coanda qui existe dans le même fluide, qu'il soit gazeux ou liquide, mais il n'y a pas de surface libre, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de tension superficielle.

L'effet Coanda du flux d'air

L'effet Coanda existe également dans le flux d'air, mais contrairement au flux d'eau dans l'air, il n'y a pas d'attraction entre les gaz, seulement de la pression. Par conséquent, il n'y a pas de "passé d'aspiration" dans le gaz, la sensation de "passé d'aspiration", en fait, est pressée au-delà, l'utilisation de la pression atmosphérique.

Mais les murs peuvent encore aspirer le gaz, créant l'effet Coanda. Évidemment, en raison de la dépression près du mur, le flux d'air est entraîné par l'atmosphère extérieure.

La force centripète peut être utilisée pour expliquer la faible pression du gaz près de la paroi. Lorsqu'un gaz s'écoule le long d'une paroi courbe, le flux se déplace dans une courbe, ce qui nécessite une force centripète. Puisqu'un gaz n'a pas d'aspiration, cette force centripète ne peut être fournie que par la pression à l'intérieur du gaz. Le flux d'air du côté opposé au mur est soumis à la pression atmosphérique, de sorte que la pression du côté proche du mur doit être inférieure à la pression atmosphérique pour former une force centripète.

L'effet Coanda

L'effet Coanda dans l'écoulement est dû à la viscosité du gaz. Il y a frottement entre les parois du jet et l'air, et ce frottement est causé par la viscosité du gaz. Le jet emporte constamment l'air autrement statique qui l'entoure, abaissant la pression atmosphérique de l'environnement. Mais cette chute de pression est très, très faible. Comment petit? Un jet d'air à une vitesse de 30 m/s ne réduira la pression ambiante à proximité que d'environ 0,5 Pa. Cette perte de charge n'est pas suffisante pour "attirer" le flux vers la paroi, provoquant un effet Coandal notable. Cependant, une fois qu'il y a des murs, la pression négative est multipliée.

Lorsqu'il y a un mur d'un côté du jet, en raison de la barrière du mur, après que le jet a enlevé une partie de l'air, l'endroit d'origine ne peut pas obtenir suffisamment d'air, la pression locale sera réduite et l'air le flux sera pressé contre le mur en raison de la pression déséquilibrée des deux côtés. En d'autres termes, l'air emporté par le jet est davantage réapprovisionné par le jet lui-même.

Lorsque le mur se plie vers l'extérieur, il y a une "zone morte" temporaire sans écoulement entre l'écoulement et le mur, en supposant que l'écoulement est horizontal au début. L'air qui coule évacue continuellement l'air dans la zone d'eau morte et le jet se rapproche progressivement du mur. Enfin, lorsque la force centripète générée par la différence de pression des deux côtés de l'écoulement du jet correspond juste au degré de rotation de l'écoulement du jet, l'écoulement atteint l'équilibre et l'écoulement du jet s'écoule le long de la paroi incurvée.

L'importance de l'effet Coanda

L'effet Coanda (parfois traduit par l'effet Coanda) est la clé pour générer de la portance dans un profil aérodynamique. Parce que la portance d'un profil aérodynamique est principalement causée par la surface supérieure "aspirant" l'air vers le bas.

Henri CoandÇ était un inventeur et aérodynamicien roumain qui a utilisé pour la première fois l'effet Coanda. L'invention de l'avion est le résultat de nombreuses personnes et ne peut être attribuée à une seule personne, la plus haute distinction pour la pratique revient aux frères Wright, le pionnier de la théorie devrait probablement revenir à Coanda.

Coanda était également un pionnier des avions à réaction, et on pense qu'en 1910, Coanda a piloté avec succès un avion appelé CoandÄ-1910.

L'avion n'est pas un avion à réaction avec un moteur à réaction, mais il n'a pas d'hélice et un tube épais au nez qui souffle de l'air. La source du jet est un ventilateur centrifuge, à travers lequel l'air est dirigé vers l'arrière pour obtenir une poussée.

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L'effet Coanda peut être utilisé pour augmenter la portance des avions, mais ces méthodes sont également mélangées à une pseudo-science. Par exemple, voici un avion Coanda qui prétend augmenter la portance. L'hélice peut la maintenir en vol stationnaire, mais elle a maintenant une coque sous l'hélice, qui prétend utiliser l'effet Coanda pour faire descendre plus d'air afin d'augmenter la portance. En fait, cela ne vaut pas le coût, car la coque agit généralement comme une barrière au flux d'air et ne fait que réduire la portance.