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康达效应

康达效应(C李护游占黑片oanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。 流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,改来自为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物优初右律袁仍容刻就体表面之间存在表面攻额摩擦时(也可以说是流体粘性),只要曲率不大,流体会顺着物体表面流动。根据牛顿第三定律,物体施与流体一个偏转的力,则流体也必定要施与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,但对于大型飞机来说,比重并不是很大。这种作用是罗马尼亚发明家亨利·康达为名。

  • 中文名 康达效应
  • 第二条 应用
  • 第一条 发现
  • 第三条 升力的成因

发现

  比用引射产生升力更科幻来自的是所谓 Coanda 效应。亨利·康达发明的一架飞机(康达-1910)曾经迫导往站罪帮江合因这种效应坠毁,之后他便致力这方面的研究。亨利·康达在著名工程师居斯塔夫·埃菲尔(G沿探威帝况村维ustav Effel)(就是设计埃菲尔铁塔和纽约自由女神结360百科构的那个Effel)的支持下,开始研究流体力学,发现了所谓"边界层吸附效应"(boundary layer attachment,也称射流效应),通常也称 Coanda 效备花倒法省应(所以也有直译为康达效应的)。Coanda 效应指出,如果平内评器通声威抓那顺地流动的流体经过具有一定弯度的凸表面的时候,有向凸表面吸附的趋向。开自来水的时候,如果手指碰到水柱,水会沿着手指的弯曲表面流动到手指下部,而不是按重力方向从龙头直线往下流。

应用

空气动力

  附壁作用是大部分飞机机翼的主要运作原理。附壁作用的突然消失是飞机失速的主要原因。记苏机雷胡占续范操送部分飞机特别使用引擎吹出的气流来增加附壁作用,用以提高升力。美国波音的YC-14及前苏联的安-72都是把喷射发动机装在机翼上方的前面,配合襟翼,吹出的气流可以提高低速时机翼的升力。波音的C-17运输机亦有透过附壁作用增加升力,但所产生的升力较少。直升机的「无尾螺旋」(NOTAR) 技术,亦是透过吹出空气在机尾引起附乡抓容也呀活争壁作用,造成推力平衡旋翼映损医王击的作用力。

康达效应

  利用 Coanda 效应,可以有意识地诱头得配华导空气气流,在机翼上校校植表面产生比飞机和空气相对速度更大的气流速度,提高升力。70 年代时,美国空军已经意识到C-130在速度、航程和载重上的局限,希望用喷气式中型战术运输机取代,这就是"先进中型短距起落运输机"(Advanced Medium STOL Transport)计划的由来。经过60年代的无功而返,美国空军已经不再强调垂直起落,所以AMST只要求短距起落。波音和麦道的AMST方精附破叶脱父算案分别入选,参加对比试飞。波音的方案YC-14利用Coanda效应,发动机置于机翼前缘上方,喷流直接吹拂由于襟翼放下而弯度大增的机翼上表面,不度张色子垂接义月无光直接产生Coanda效应,还诱导周边的气流,一同产生增升效果。YC-14的试飞是成功的,但这时国防部采购政策正在助理国防部长David Packard 手里大刀阔斧地改革,AMST北量印投得架字亲每类计划最终被取消了。波音YC-14的"上表面吹气增升"(Upper Surface Blowing,简称USB,诉云该倍越越盐缩不是计算机上的那个USB)最终墙里开花墙外香,宗降报副清争巴于技明被安东诺夫用到安-72 上,后者成为第一架采用USB的量产型飞机。

飞碟设计

  不过 Coanda 效应不是只能讲强财套错形用于短距起落飞机的。用好了,Coand汽范取赵粉困衡a 效应可以实现垂直起落,这其中的佼佼者就是加拿大Avro 的 Avrocar。关于飞碟的传说很多,最后大多被证明只是人们的想象,但 Avrocar 确实很像飞碟,这大概是最接近传奇式的飞碟的飞行器了。Avrocar 就像一个上面圆浑的大碟子,中间是进气的圆孔,周边是一圈小喷嘴。发动机产生高压排气,通过周边的喷嘴喷出,拉动上方气流,沿上表面高速从中心向周边流动,在飞行器静止的时候就可以形成升力,达到垂直起飞。垂直起飞后,重新调整周边喷嘴的气流分布,就可以实现喷气推进,一旦达到一定速度,飞碟本身的形状就可以产生气动升力,这时转入正常飞行。Avrocar 是美国陆军 VZ 系列垂直起落研究机中的一个,在试飞中演示了垂直起落能力,但无法飞出地效高度,一进入无地效飞行,飞行控制就显得力不从心,飞行稳定性没法解决,最后下马了,留下一段飞碟的佳话。

柯恩达效应飞行器

升力的成因

  然而当今有部分学者认为机翼产生升力的原理就是因为康达效应,即机翼把大量气流向下偏转而产生一个反作用力(升来自力)。这样的理解并不完全正确,真实环境下的飞机升力有多重介星因素,主要还是因为机肥渐任色调游础翼上下表面压力差。画谈其记另外,在超声速飞行时,反作用力仍存在,不过不占大比重。

实验演示

  打开水龙头,放出小小的水流。把小汤匙的背放在流动的旁边。水流会被吸引,流到汤匙的背上。这是附壁作用及360百科文丘里效应(Venturi Effect)作用的结果。当水流附在汤匙上以后,附壁作用令水流一直在盐信最部理节晶我笑司粉汤匙上的凸出表面流动。

  这个实验就是水流对物体施与反作用力的典型例子,然而不少观点认为汤勺被吸附是因为伯努利原理,导致水流过的一部分流速加快,压力变小,另一部分没有水流,压力较大。显然这种说法十分荒唐,伯努利原理不可用于物体处于两种不同流体间的比较,汤勺正面受到大气压,背面也受到大气压,尽管水流通过粉办促代但不影响压力大小。一个反例就是,当你把勺子正面对着水流,就是让水流流过向内凹的一面,可以清楚地看到勺子朝远离水流的方向偏转了。

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