تأثير كواندا

تأثير كواندا

تأثير كواندا لتدفق المياه

يظهر تأثير كواندا عادة باستخدام تدفق المياه لسببين. أحدهما هو أن تدفق المياه مرئي ، والآخر هو أن تأثير كواندا لتدفق المياه أكثر وضوحًا من تأثير تدفق الهواء.

يوجد عنصر خداع هنا ، لأن تأثير Coandal لتدفق الماء في الهواء مشابه لتأثير تدفق الهواء ، لكن المبدأ مختلف تمامًا. السبب في اتجاه تدفق الماء في الهواء إلى الجدار الصلب هو وجود امتزاز بين الماء والصلب ، وهناك توتر على سطح تدفق الماء. يعمل العمل المشترك لهاتين القوتين على سحب الماء "باتجاه" الجدار ، والذي يمكن فهمه على أنه تمتص المادة الصلبة الماء.

نحن نعلم أن الماء له توتر سطحي مرتفع جدًا ، لذا فإن تأثير كواندا واضح جدًا ، على سبيل المثال ، عندما تصب النبيذ ، إذا لم تصبه بالسرعة الكافية ، فسوف ينساب الخمر أسفل جانب الزجاجة ، و سوف يدور الماء 180 درجة ، متحديًا الجاذبية.

تأثير كواندا ، الناجم عن الامتزاز والتوتر السطحي ، ليس محور مناقشتنا ، لكننا سنركز على تأثير كواندا الموجود في نفس السائل ، سواء كان غازًا أو سائلًا ، ولكن لا يوجد سطح حر ، أي أنه لا يوجد توتر سطحي.

تأثير كواندا لتدفق الهواء

يوجد تأثير كواندا في تدفق الهواء أيضًا ، ولكن على عكس تدفق الماء في الهواء ، لا يوجد سحب بين الغازات ، بل الضغط فقط. لذلك ، لا يوجد "ماضي شفط" في الغاز ، والشعور بـ "تجاوز الامتصاص" ، في الواقع ، يتم الضغط عليه في الماضي ، باستخدام الضغط الجوي.

لكن الجدران لا تزال قادرة على امتصاص الغاز ، مما يخلق تأثير كواندا. من الواضح أنه بسبب الضغط المنخفض بالقرب من الجدار ، يتم نقل تدفق الهواء عبر الغلاف الجوي الخارجي.

يمكن استخدام قوة الجاذبية المركزية لشرح الضغط المنخفض للغاز بالقرب من الجدار. عندما يتدفق الغاز على طول جدار منحني ، فإن التدفق يتحرك في منحنى ، الأمر الذي يتطلب قوة جذب مركزي. نظرًا لعدم وجود شفط للغاز ، لا يمكن توفير قوة الجاذبية المركزية إلا من خلال الضغط داخل الغاز. يخضع تدفق الهواء على الجانب بعيدًا عن الجدار للضغط الجوي ، لذلك يجب أن يكون الضغط على الجانب القريب من الجدار أقل من الضغط الجوي لتكوين قوة الجاذبية.

تأثير كواندا

يرجع تأثير كواندا في التدفق إلى لزوجة الغاز. يوجد احتكاك بين جانبي الطائرة والهواء ، وهذا الاحتكاك ناتج عن لزوجة الغاز. تحمل الطائرة النفاثة باستمرار الهواء الساكن من حولها ، مما يقلل من الضغط الجوي للبيئة. لكن هذا الانخفاض في الضغط صغير جدًا جدًا. كم هو صغير؟ ستعمل طائرة نفاثة هوائية بسرعة 30 م / ث على تقليل الضغط المحيط القريب بحوالي 0.5 باسكال. هذا الانخفاض في الضغط لا يكفي "لسحب" التدفق إلى الجدار ، مما يتسبب في تأثير Coandal الملحوظ. ومع ذلك ، بمجرد وجود الجدران ، يتضاعف الضغط السلبي.

عندما يكون هناك جدار على جانب واحد من الطائرة ، بسبب حاجز الجدار ، بعد أن تأخذ الطائرة جزءًا من الهواء ، لا يمكن للمكان الأصلي الحصول على ما يكفي من الهواء ، وسيتم تقليل الضغط المحلي ، والهواء سيتم ضغط التدفق على الحائط بسبب الضغط غير المتوازن على كلا الجانبين. بمعنى آخر ، يتم تجديد الهواء الذي تحمله الطائرة بشكل أكبر بواسطة الطائرة نفسها.

عندما ينحني الجدار للخارج ، توجد "منطقة ميتة" مؤقتة من عدم التدفق بين التدفق والجدار ، بافتراض أن التدفق أفقي في البداية. يزيل الهواء المتدفق باستمرار الهواء في منطقة الماء الميت ، ويقترب التدفق النفاث تدريجيًا من الجدار. أخيرًا ، عندما تتطابق قوة الجاذبية المتولدة عن فرق الضغط على جانبي التدفق النفاث مع درجة دوران التدفق النفاث ، يصل التدفق إلى التوازن ، ويتدفق التدفق النفاث على طول الجدار المنحني.

أهمية تأثير كواندا

تأثير كواندا (يُترجم أحيانًا باسم تأثير كواندا) هو المفتاح لتوليد قوة الرفع في الجنيح. لأن رفع الجنيح ناتج بشكل رئيسي عن السطح العلوي "لامتصاص" الهواء لأسفل.

كان هنري كواندا مخترعًا وعالم ديناميكيات هوائية رومانيًا استخدم لأول مرة تأثير كواندا. اختراع الطائرة هو نتيجة العديد من الأشخاص ولا يمكن أن يُنسب إلى أي شخص واحد ، وأعلى تكريم لهذه الممارسة يذهب إلى الأخوين رايت ، ومن المحتمل أن يذهب رائد النظرية إلى كواندا.

كان كواندا أيضًا رائدًا في صناعة الطائرات النفاثة ، ويُعتقد أنه في عام 1910 نجح كواندا في قيادة طائرة تسمى CoandÄ -1910.

الطائرة ليست طائرة بمحرك نفاث ، لكنها لا تحتوي على مروحة وأنبوب سميك في المقدمة ينفخ الهواء. مصدر الطائرة هو مروحة طرد مركزي ، يتم من خلالها توجيه الهواء إلى الخلف للحصول على قوة دفع.

اقرأ الكثير في

يمكن استخدام تأثير كواندا لزيادة رفع الطائرة ، ولكن هذه الأساليب تختلط أيضًا ببعض العلوم الزائفة. على سبيل المثال ، ها هي إحدى طائرات Coanda التي تدعي أنها تزيد من قوة الرفع. يمكن للمروحة أن تبقيها تحوم ، ولكن الآن لديها غلاف أسفل المروحة ، والتي تدعي أنها تستخدم تأثير كواندا لدفع المزيد من الهواء إلى أسفل لزيادة الرفع. في الواقع ، هذا لا يستحق التكلفة ، لأن الغلاف يعمل بشكل عام كحاجز لتدفق الهواء ويقلل فقط من الرفع.