操作说明:
按下启动按钮,将不同形状的遮挡物放在指定位置,观察后方小球被吹起的现象。
产品简介:
展项由吹气装置、不同形状的柱子和泡沫球组成。吹气装置和泡沫球之间可以放置柱子。通过向吹气装置向不同的柱子吹气,观察放置哪种形状的柱子才能吹动柱子正后方的小球,思考为什么柱子后面的小球会被吹动呢?展示了著名的康达效应。
视频演示:
原 理:
康达效应(Coanda Effect),亦称附壁作用或柯恩达效应,是康达效应(Coanda Effect),亦称附壁作用或柯恩达效应,是流体力学中的一个现象。它描述的是流体(无论是水流还是气流)在流动过程中,有偏离原本流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。
原理详解:
当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时(即流体粘性),只要物体表面的曲率不大,流体就会顺着该物体表面流动。
根据牛顿第三定律,如果物体对流体施加一个偏转的力,流体也会反作用于物体一个反向偏转的力。这种力在轻质物体上体现得非常明显,如汤勺,但对于大型物体如飞机来说,其影响比重并不是很大。
影响因素:
流体粘性:流体的粘性是康达效应产生的重要因素,流体粘性越大,康达效应越明显。
曲率半径:流体流动过程中的曲率半径也对康达效应产生影响,曲率半径越小,康达效应越明显。
康达效应的应用:
康达效应在多个领域都有广泛的应用,包括但不限于航空航天、汽车设计、建筑通风系统等。例如,在飞机机翼的设计中,可以利用康达效应来增强机翼的升力,提高飞行效率。
综上所述,康达效应是流体力学中的一个重要现象,它描述了流体在特定条件下沿着凸出物体表面流动的倾向,其产生受到流体粘性和曲率半径等因素的影响,并在多个领域有着广泛的应用。
应 用:
康达效应(Coanda Effect)在多个领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:
飞机设计
康达效应在飞机设计中有着重要的应用。例如,波音YC-14短距起降运输机利用康达效应实现了短距起降,提高了飞机的起飞效率。此外,安东诺夫设计的安72飞机也利用了康达效应,使得飞机能够在较短的滑行距离内起飞。这些应用表明,康达效应在提高飞机性能方面具有显著作用。
个人护理设备
戴森公司在其个人护理设备中充分利用了康达效应。例如,戴森的Supersonic吹风机通过康达效应设计的防飞翘风嘴,能够吸附头发,减少飞翘,使发型更加顺滑。这种应用展示了康达效应在改善用户体验方面的潜力。
其他领域
康达效应在其他领域也有广泛应用,包括:
流体力学计算:在船舶推进、风力发电等领域有着重要应用。
环境工程:用于污染物扩散、气象预报等。
生物医学:在血液流动、心脏泵血等过程中进行研究。
这些应用展示了康达效应在多个学科中的多样性和重要性。