Адам кокустан ачкан көптөгөн физикалык кубулуштар жана мыйзамдар бар. Исаак Ньютондун башына түшкөн легендарлуу алмадан жана Архимеддин тынч ваннага түшүүдөн баштап, жаңы материалдарды жана биохимияны түзүү жаатындагы акыркы ачылыштарга чейин. Коанда эффектиси ошол эле ачылыштардын сериясына кирет. Кызык, бирок анын технологияда практикалык колдонулушу дагы эле эң баштапкы этапта. Ошентип, Coanda эффектиси кандай?
Ачылуулар таржымалы
Румыниялык инженер Анри Коанда реактивдүү кыймылдаткычы менен жабдылган, бирок кузову жыгачтан жасалган эксперименталдык учагын сынап жатып, реактивдүү агымдан кузовду күйгүзбөө үчүн учактын капталдарына коргоочу металл плиталарды орноткон. кыймылдаткычтар. Бирок мунун натыйжасы күтүлгөндөн тескери болуп чыкты. Мөөнөтү бүткөн учактар белгисиз себептерден улам бул коргоочу пластинкаларга тартыла баштаган жана аларды жайгаштыруу аймагында жайгашкан учактын корпусунун жыгач конструкциялары күйүп кетиши мүмкүн. Сыноолор кокустук менен аяктады, бирок ойлоп табуучу өзү андай болгон жокАзап тартты. Мунун баары 20-кылымдын башында болгон.
Эксперименталдык текшерүү
Коанда эффектиси - бул сиз ашканаңызда ыңгайлуу жерде сынап көрө турган көрүнүш. Крандагы сууну ачып, суу агымына жалпак табак алып келсе, бул эффектти өз көзүңүз менен көрө аласыз. Суу эптеп табак тарапка четтеп кетет. Ошол эле учурда суунун агымы өтө жогору эмес болушу мүмкүн. Негизи, бул көрүнүш ар кандай чөйрөдө: сууда же абада байкалат. Негизгиси - орточо агымдын болушу жана бир тарапта бул агымга жанаша жаткан беттин болушу.
Баса, бул кубулуштун дагы бир аты бар - чайнек эффекти. Мына ушундай таасирдин аркасында чайнекти кыйшайтканда андагы суу чыныга түшпөй, оозунан ылдый агып, дасторконду, кээде башкалардын тизесин каптап кетет. Гидродинамика жана жалпы аэродинамика мыйзамдары, бир нече өзгөчөлүктөр менен иш жүзүндө бирдей болгондуктан, кайталанбашы үчүн, келечекте Коанда эффектиси аба чөйрөсү үчүн каралат.
Кубулуштун физикасы
Коанда эффектиси абанын бир тараптан эркин кирүүсүн болтурбай, бул агымды чектеген дубал болгондо агымдагы басымдын айырмасына негизделген. Ар кандай аба агымы ар кандай ылдамдыктагы катмарлардан турат. Ошол эле учурда аба катмары менен жанаша турган катуу беттин ортосундагы сүрүлүү күчү айрым аба катмарларынын ортосундагыга караганда аз экени эксперименталдык жактан далилденген. Ошентип, аба катмарынын бетине жакын өткөн ылдамдыгы болуп чыгатбул жерден алыскы аба катмарынын ылдамдыгынан жогору.
Андан тышкары, жетишерлик чоң аралыкта аба катмарларынын биринин бетине салыштырмалуу ылдамдыгы жалпысынан нөлгө барабар болот. Бул агымдын бийиктиги боюнча ылдамдыктардын бирдей эмес талаасы болуп чыгат. Газ динамикасынын мыйзамдарына ылайык, бул жерде агымды төмөнкү басымга, башкача айтканда, аба катмарынын ылдамдыгы жогору болгон жерге - чектеш дубалды көздөй бурган басымдын туурасынан кеткен айырмасы пайда болот. Сопло менен беттин формасын тандап, аралыктарды жана ылдамдыкты эксперимент кылуу менен агымдын багытын кыйла кеңири диапазондо өзгөртүүгө болот.
Математика
Өтө узак убакыт бою сүрөттөлгөн кубулуш анын ачык-айкындыгына жана эксперименталдык текшерүүнүн салыштырмалуу жеңилдигине карабастан, такыр таанылган эмес. Андан кийин күчтүн жана бул күчтүн векторунун теориялык эсептөөлөрү, башкача айтканда, Коанда эффектин эсептөө зарылчылыгы келип чыккан. Мындай эсептөөлөр реактивдүү учактардын ар кандай түрлөрү үчүн жасалган.
Алынган формулалар бир топ түйшүктүү жана дифференциалдык эсептөөнүн тригонометрия менен айкалышын билдирет. Бирок бул татаал жана көп баскычтуу эсептөөлөр болжолдуу жыйынтыкты гана бере алат. Албетте, мунун баары кагаз жүзүндө эмес, компьютерлерге киргизилген заманбап алгоритмдердин жардамы менен эсептелген. Бирок, чыныгы баалуулуктарды эксперименталдык жол менен гана алууга болот. Бул таасирге өтө көп факторлор себеп болот жана алардын баарын математикалык формулалар менен сүрөттөөгө болбойт.
Бул көрүнүш эмнеден көз каранды
Укмуш чеберчиликти талап кылган формулалардын кылдат талдоосун четке кагып, Коанда эффектинин күчү агымдын ылдамдыгына, агымдын диаметринин катышына жана дубалдын ийрилигине көз каранды. Соплолордун жайгашкан жери жана диаметри, дубалдын бетинин бүдүрлүүлүгү, агым менен аны чектеген дубалдын ортосундагы аралык, ошондой эле дубалдын өзүнүн формасы чоң мааниге ээ экендигин эксперименттер көрсөттү. Ошондой эле Коанда эффектиси турбуленттүү агымда айкыныраак болору белгиленет.
Ачуучу дагы эмнени ойлоп тапты
Кубулуш ачылгандан кийин А. Коанда аны иштеп чыгып, практикалык колдонууну издей баштаган. Анын аракетинин натыйжасы учуучу кол чатырды ойлоп табууга патент болгон. Эгерде жарым шардын борборуна кол чатырга окшош саптамалар орнотулуп, газдардын агымы чыгарылса, анда Коанда эффектисине ылайык бул агым жарым шардын бетине басылып, ылдыйга агып, төмөн аймакты түзөт. кол чатырдын үстүнөн басым жасоо, аны өйдө түртүү. Ойлоп табуучу өзү аны учактын канаты деп атаган, ал шакекчеге айланган.
Бул ойлоп табууну иш жүзүндө колдонуу аракети ийгиликтүү болгон жок. Себеби, абадагы аппараттын туруксуздугу. Бирок абадагы туруксуз түзүлүштөрдү интеллектуалдык башкаруу жаатындагы акыркы жетишкендиктер, "Зим менен учуу" принциби деп аталган, бул экзотикалык учактын пайда болушуна үмүт берет.
Эмне аткарылды
Ойлоп табуучунун кол чатырын абага көтөрүү мүмкүн болбосо да, Coanda эффектисиавиация колдонулат, бирок, салыштырмалуу түрдө, экинчи даражадагы аймактарда. Эң көрүнүктүү мисалдардын ичинен 40-жылдары иштелип чыккан куйрук ротору жок вертолетту келтирсек болот, анын негизги ротордун айлануусун компенсациялоо функцияларын арткы жагында орнотулган желдеткич жана атайын багыттоочулары бар түтүкчөлөр аткарган. Ошол эле система вертолетту ийри жана бийиктикте башкарууга мүмкүндүк берди. Бул MD 520N, MD 600N жана MD Explorerде колдонулган.
Учактарда Coanda эффектиси, биринчи кезекте, кыймылдаткычтан канаттын үстүнкү бетине кошумча аба агымы аркылуу көтөрүүнүн көбөйүшү, бул механикалаштыруу бошогондо, башкача айтканда, максималдуу эффект берет. канаты эң "дөңсүү" профилге ээ, бул агымдын дээрлик вертикалдуу ылдый кетишине мүмкүндүк берет. Бул советтик Ан-72, Ан-74 жана Ан-70 учактарында ишке ашырылган. Бул машиналардын бардыгында учуу жана конуу мүнөздөмөлөрү жакшыртылып, кыска учуу жана конуу тилкелерин колдонууга мүмкүнчүлүк түзүлдү.
Америкалык технологиядан биз "Боинг С-7" деп атасак болот, ошол эле принципти, ошондой эле бир катар эксперименталдык машиналарды колдонсок болот. Согуштан кийинки мезгилде Коанда эффектинин принциптерине негизделген учакты жасоого көптөгөн аракеттер жасалган. Алардын бардыгы учуучу тарелка формасында болгон жана алардын баары белгилүү бир убакыттан кийин техникалык кыйынчылыктардан улам жабылган. Мүмкүн бул иштер азыркы учурда катуу кайтарылган формада жүргүзүлүп жаткандыр.
Асмандан жерге жана суунун астында
Трек менен дөңгөлөктөрдүн кармалышын жогорулатуу үчүн Coanda эффекти колдонула баштадыжана Формула 1 унааларынын конструкцияларында. Машиналар диффузорлор жана фреймдер менен жабдылган, аларга каршы чыккан газдардын агымы басылып, керектүү эффектти камсыз кылат. Жогорудагы сүрөттө газ чыгаруучу түтүктүн өзү өйдө караганына карабастан, контурга жабышып калган газдардын кыймылы көрсөтүлгөн.
Жердеги транспорттон тышкары суу астында жүрүүчү кайыктарда бул көрүнүштү колдонууга байланыштуу эксперименталдык иштер жүргүзүлүп келген жана жүргүзүлүүдө. Атап айтканда, бир кыйла экзотикалык суу астындагы велосипед Санкт-Петербургда түзүлгөн, эмнегедир англисче деп аталат - Blue Space, "көк космос" деп которулган. Ал кыймылдоо үчүн колдонгон нерсе - Коанда эффекти. "Суу астындагы велосипеддин" алдында фреймдер орнотулган, анда кайык менен жүрүүчү роликтер орнотулуп, атайын уячалар аркылуу суу сорулат. Андан кийин суу машинанын корпусунун бетине түртүлүп, анын бетинде күч пайда болот. Суу корпустун баарын айланып агып, арткы жагындагы оюкка кайра сорулуп, сыртка чыгарылат.
