Coanda effect - yog dab tsi?

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Coanda effect - yog dab tsi?
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Anonim

Muaj ntau qhov tshwm sim ntawm lub cev thiab kev cai tshawb pom los ntawm tus txiv neej los ntawm kev sib tsoo. Pib los ntawm cov txiv hmab txiv ntoo legendary uas tau poob rau ntawm lub taub hau ntawm Isaac Newton, thiab Archimedes thaj chaw da dej, mus rau qhov kev tshawb pom tshiab tshaj plaws hauv kev tsim cov ntaub ntawv tshiab thiab biochemistry. Cov nyhuv Coanda belongs rau tib series ntawm discoveries. Oddly txaus, tab sis nws cov tswv yim siv nyob rau hauv technology yog tseem nyob rau theem pib heev. Yog li, Coanda nyhuv yog dab tsi?

portrait ntawm ib tug coanda
portrait ntawm ib tug coanda

Discovery keeb kwm

Romanian engineer Henri Coanda, thaum sim nws lub dav hlau sim, nruab nrog lub tshuab dav hlau, tab sis muaj lub cev ntoo, txhawm rau tiv thaiv lub cev tsis muaj hluav taws xob los ntawm lub dav hlau ntws, tau teeb tsa cov hlau tiv thaiv ntawm ob sab. tshuab. Txawm li cas los xij, cov txiaj ntsig ntawm qhov no tau ua qhov tsis sib xws ntawm qhov xav tau. Cov dav hlau uas tas sij hawm, vim tsis paub tias yog vim li cas, tau pib nyiam cov phiaj xwm tiv thaiv no thiab cov qauv ntoo ntawm lub dav hlau nyob hauv thaj tsam ntawm lawv qhov chaw tuaj yeem ignite. Cov kev ntsuam xyuas tau xaus rau hauv kev sib tsoo, tab sis tus neeg tsim khoom nws tus kheej tsis uaMuaj kev txom nyem. Txhua yam no tshwm sim thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th.

hloov txoj kev npaj
hloov txoj kev npaj

Kev sim tshuaj xyuas

Cov nyhuv Coanda yog qhov tshwm sim uas koj tuaj yeem sim los ntawm kev nplij siab ntawm koj chav ua noj. Yog tias koj qhib cov dej hauv lub kais dej thiab nqa lub phaj tiaj tus mus rau hauv cov kwj dej, koj tuaj yeem pom cov nyhuv no nrog koj tus kheej ob lub qhov muag. Dej yuav NW nyuam qhuav noticeably deviate rau lub phaj. Nyob rau tib lub sijhawm, tus nqi ntws ntawm cov dej yuav tsis siab heev. Raws li txoj cai, qhov tshwm sim no tau pom nyob rau hauv ib qho nruab nrab: dej los yog huab cua. Qhov tseem ceeb tshaj plaws yog qhov muaj qhov nruab nrab ntws thiab muaj qhov chaw nyob ib sab ntawm qhov ntws ntawm ib sab.

Los ntawm txoj kev, qhov tshwm sim no muaj lwm lub npe - lub hwj chim. Nws yog ua tsaug rau cov nyhuv no thaum lub teapot yog tilted, cov dej los ntawm nws tsis poob rau hauv lub khob, tab sis ntws mus rau hauv lub spout, dej nyab lub rooj ntaub, thiab tej zaum lub hauv caug ntawm lwm tus neeg. Txij li cov kev cai ntawm hydrodynamics thiab aerodynamics tag nrho, nrog rau qee qhov kev zam, yog qhov zoo ib yam, yog li tsis txhob rov ua dua, yav tom ntej cov nyhuv Coanda yuav raug txiav txim siab rau huab cua ib puag ncig.

Flying saucer
Flying saucer

Physics ntawm qhov tshwm sim

Cov nyhuv Coanda yog raws li qhov tshwm sim ntawm qhov sib txawv ntawm cov dej ntws nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm phab ntsa txwv qhov ntws, tiv thaiv kev nkag mus rau huab cua los ntawm ib sab. Txhua qhov cua ntws muaj cov txheej txheem sib txawv. Nyob rau tib lub sijhawm, nws tau raug sim ua pov thawj tias kev sib txhuam quab yuam ntawm cov huab cua txheej thiab cov khoom nyob ib sab yog tsawg dua ntawm cov txheej txheem huab cua. Yog li, qhov nrawm ntawm huab cua txheej dhau los ze rau ntawm qhov chaw hloov mus uasaum toj no qhov ceev ntawm txheej huab cua nyob deb ntawm qhov chaw no.

Ntxiv mus, ntawm qhov deb txaus, qhov nrawm ntawm ib txheej ntawm huab cua txheeb ze rau saum npoo feem ntau yuav sib npaug rau xoom. Nws hloov tawm ib qho chaw tsis sib xws ntawm kev tshaj tawm raws li qhov siab ntws. Raws li cov kev cai ntawm cov roj dynamics, ib tug transverse siab sib txawv tshwm sim ntawm no, uas deflects lub ntws mus rau qis qis, uas yog, mus rau qhov chaw ceev ntawm huab cua txheej yog siab dua - mus rau lub bounding phab ntsa. Los ntawm kev xaiv cov duab ntawm lub nozzle thiab nto, sim nrog kev ncua deb thiab ceev, nws muaj peev xwm hloov cov kev taw qhia ntws nyob rau hauv ib tug haum ntau yam.

phaj cutaway
phaj cutaway

Math

Rau lub sijhawm ntev heev, qhov tshwm sim tau piav qhia tsis tau lees paub txhua, txawm tias nws pom tseeb thiab qhov txheeb ze yooj yim ntawm kev sim tshuaj xyuas. Tom qab ntawd muaj qhov xav tau rau kev xam cov theoretical ntawm lub zog thiab vector ntawm lub zog no, uas yog, suav cov nyhuv Coanda. Cov kev suav no tau ua rau ntau hom dav hlau.

Cov qauv muab tau los yog cumbersome heev thiab sawv cev ntawm kev sib txawv ntawm kev xam phaj nrog trigonometry. Tab sis cov kev suav thiab ntau kauj ruam no tsuas tuaj yeem ua rau kwv yees qhov tshwm sim. Ntawm chav kawm, tag nrho cov no tsis yog xam rau ntawm daim ntawv, tab sis siv niaj hnub algorithms embedded nyob rau hauv computers. Txawm li cas los xij, cov txiaj ntsig tiag tsuas tuaj yeem tau txais kev sim. Muaj ntau yam ua rau muaj txiaj ntsig zoo, thiab tsis yog txhua tus tuaj yeem piav qhia siv cov qauv lej.

coanda kaus
coanda kaus

Qhov tshwm sim no nyob ntawm

Tawm ib sab ntawm kev txheeb xyuas qhov tseeb ntawm cov qauv, uas yuav tsum muaj kev txawj tshwj xeeb, lub zog ntawm Coanda cov nyhuv nyob ntawm qhov ntws nrawm, qhov sib piv ntawm qhov ntws txoj kab uas hla thiab curvature ntawm phab ntsa. Kev sim tau pom tias qhov chaw thiab txoj kab uas hla ntawm lub nozzle, qhov roughness ntawm phab ntsa nto, qhov deb ntawm qhov ntws thiab phab ntsa txwv nws, nrog rau cov duab ntawm phab ntsa nws tus kheej, yog qhov tseem ceeb heev. Nws kuj tseem tau sau tseg tias cov txiaj ntsig Coanda tau tshaj tawm hauv cov dej ntws tawm.

txhais cov ntawv sau rau ntawm daim duab
txhais cov ntawv sau rau ntawm daim duab

Tus neeg nrhiav pom dab tsi ntxiv

Tom qab kev tshawb pom ntawm qhov tshwm sim, A. Coanda pib tsim nws thiab tshawb nrhiav cov ntaub ntawv siv tau. Qhov tshwm sim ntawm nws txoj kev siv zog yog patent rau kev tsim lub kaus ya. Yog hais tias lub nozzles raug ntsia rau hauv nruab nrab ntawm lub hemisphere zoo ib yam li lub kaus, ejecting ib tug kwj ntawm gases, ces, nyob rau hauv raws li cov nyhuv ntawm Coanda, cov kwj no yuav raug nias tawm tsam ntawm lub hemisphere thiab ntws downward, tsim ib cheeb tsam ntawm qis. siab saum lub kaus, thawb nws. Tus neeg tsim khoom nws tus kheej hu nws lub tis ntawm lub dav hlau, dov rau hauv lub nplhaib.

en nrog tso tawm tshuab
en nrog tso tawm tshuab

Kev sim ua qhov kev tsim kho no rau hauv kev xyaum tsis tau ua tiav. Yog vim li cas yog qhov instability ntawm lub apparatus nyob rau hauv cov huab cua. Txawm li cas los xij, kev nce qib tsis ntev los no hauv kev tswj hwm kev txawj ntse ntawm cov qauv tsis ruaj khov hauv huab cua, lub npe hu ua Fly by Wire txoj cai, muab kev cia siab rau qhov tshwm sim ntawm lub dav hlau txawv no.

Yam ua tau tiav

Txawm hais tias nws tsis tuaj yeem nqa tus neeg tsim lub kaus rau saum huab cua, cov nyhuv Coanda hauvaviation yog siv, tab sis, kuj hais lus, nyob rau hauv ob qhov chaw. Ntawm cov piv txwv zoo tshaj plaws, ib tus tuaj yeem hais txog lub nyoob hoom qav taub yam tsis muaj tus Tsov tus tw rotor tsim nyob rau hauv 40s, uas nws lub luag haujlwm los them nyiaj rau kev sib hloov ntawm lub ntsiab rotor tau ua los ntawm tus kiv cua nruab rau hauv qab thiab cov nozzles nrog cov lus qhia tshwj xeeb. Tib qhov system ua rau nws muaj peev xwm tswj tau lub nyoob hoom qav taub hauv yaw thiab suab. Qhov no tau siv rau ntawm MD 520N, MD 600N thiab MD Explorer.

Nyob rau hauv dav hlau, cov nyhuv Coanda yog, ua ntej ntawm tag nrho cov, ib qho kev nce nyob rau hauv nqa los ntawm ntxiv airflow los ntawm lub cav mus rau saum npoo ntawm lub tis, uas muab lub siab tshaj plaws nyhuv thaum lub mechanization tso tawm, uas yog, thaum lub tis muaj feem ntau "convex" profile, tso cai rau cov ntws tawm yuav luag vertically down. Qhov no tau raug siv los ntawm Soviet An-72, An-74, thiab An-70 aircraft. Tag nrho cov tshuab no tau txhim kho kev tawm mus thiab kev tsaws, tso cai rau kev siv luv luv takeoff thiab tsaws txoj kab.

Los ntawm Asmeskas thev naus laus zis, peb tuaj yeem hu ua "Boeing C-7", siv tib txoj cai, nrog rau ntau lub tshuab sim. Nyob rau lub sijhawm tom qab tsov rog, ntau qhov kev sim ua kom tsim tau lub dav hlau raws li cov hauv paus ntsiab lus ntawm cov nyhuv Coanda. Tag nrho cov ntawm lawv muaj cov duab ntawm lub flying saucer, thiab tag nrho cov ntawm lawv, tom qab ib tug tej lub sij hawm, raug kaw vim kev nyuaj siab. Nws yog qhov ua tau tias cov haujlwm no tau ua raws li kev tiv thaiv nruj heev nyob rau lub sijhawm tam sim no.

formula 1 traffic flow
formula 1 traffic flow

Saum Ntuj Ceeb Tsheej rau ntiaj teb thiab hauv qab dej

txhawm rau txhawm rau tuav lub log nrog txoj kev taug qab, cov nyhuv Coanda pib sivthiab hauv kev tsim ntawm Formula 1 tsheb. Cov cav tov tau nruab nrog diffusers thiab fairings, tiv thaiv cov ndlwg ntawm pa gases nias, muab cov nyhuv xav tau. Daim duab saum toj no qhia tau hais tias lub zog ntawm cov pa pa tawm mus rau qhov contours, txawm tias qhov tseeb tias cov yeeb nkab tso nws tus kheej taw qhia.

Ntxiv nrog rau kev thauj mus los hauv av, kev sim ua haujlwm tau ua thiab tau ua tiav ntsig txog kev siv qhov tshwm sim ntawm submarines. Tshwj xeeb, ib lub tsheb kauj vab sib txawv hauv qab dej tau tsim nyob rau hauv St. Petersburg, rau qee yam hu ua lus Askiv - Blue Space, txhais ua "xiav chaw". Qhov nws siv txav mus los yog cov nyhuv Coanda. Fairings yog ntsia rau pem hauv ntej ntawm "lub tsheb kauj vab underwater", uas rowing rollers yog mounted, nqus dej los ntawm cov qhov tshwj xeeb. Cov dej yog ces thawb mus rau saum npoo ntawm lub tshuab lub cev, tsim thrust ntawm nws nto. Cov dej ntws nyob ib ncig ntawm tag nrho lub cev, raug nqus rov qab rau hauv lub qhov nyob hauv lub stern, thiab thawb tawm.

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