康达尔效应出风口(何谓康达效应)

康达效应(Coanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。流体(水流或气流)有离开本来的运动方向,改为随着凸出的物体表面摩擦时,流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是很大,依据流体力学中的伯努利原理,流速的减缓会导致流体被吸附在物体的表面上流动。这中作用是以罗马尼亚发明家亨利-康达命名。

康达效应又叫附壁作用或者柯恩达效应。它讲的是流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,随着凸出的物体表面流动的倾向。

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(1)

康达效应指出,如果平顺地流动的流体经过具有弯度的凸表面的时候,有向凸表面吸附的趋向。打开自来水的时候,如果用筷子去触碰水柱(只要部分水柱即可,这样现象更明显),水会随着筷子向下淌,而不是按重力的方向从水龙头直接往下流。

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(2)

勺子往右靠近的程度跟水流大小成正比。

上面图中演示的现象就是康达效应,可能说附壁作用更能让人理解一些。

一些飞机就是通过康达效应增加升力的,这是怎么做到的呢?

其实不难理解。在上面的动态演示中,勺子把水流的方向改变了,而我们知道,一个物体的运动方向发生改变,得需要一个力,垂直的水流改变了运动方向,这个力显然是勺子给它的。根据牛顿第三定律,勺子对流体施加一个偏转的力,那么流体也必定会施与物体一个反向偏转的力。

如此,如果将发动机安装在机翼上方,发动机的高速气流的运动方向发生偏转,顺着机翼的曲面吹出,根据康达效应,这会给机翼带来一定的升力。正如下图中的乒乓球一样:

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(3)

图中乒乓球,用一根管子向乒乓球的右侧吹气,结果,乒乓球偏转了气体,气体反过来也给乒乓球一个力,使其向右运动。

上面的乒乓球的例子,如果把乒乓球想象成机翼,管子吹出的气体想象成是发动机的吹气,那么乒乓球的向右运动可以想象成机翼向上运动,也就是产生了升力。

现在的问题是,乒乓球这个曲面,为什么能偏转气流?具体原因如下图:

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(4)

左面的圆代表乒乓球,右边带箭头的白线代表初始气流。气球和乒乓球之间的斑点代表大气分子。

显然,在用管子对乒乓球的右侧吹气时,气流按理应该是笔直的方向,这没有错,但是,由于高速气流会有一个吸附作用,它会吸引并带走乒乓球和高速气流之间的气体,从而在那个位置产生一个低压区。

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(5)

高速气流带走气体示意图。

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(6)

低压区的形成,必然会反过来影响气流的运动方向。

康达尔效应出风口(何谓康达效应)(7)

结果就是,流体(气流或者水流)如上图这种运动轨迹。这就是康达效应。

空调的康达效应:

某品牌声称的利用“康达效应”原理,创新研制出全新康达效应导流板,对导流角度反复试验求证,以使其达到5m*1超远无感送风距离,创造更广范围、舒适无感的区域。

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