Efekt Coandy
Zauważyliście, że kąpiąc się pod prysznicem woda nie spływa z naszej głowy po prostu na dół, ale ‘przykleja’ się do naszego ciała i spływa po każdej nierówności jaką napotka? Efekt ten można zaobserwować również wkładając palec w strugę wody wypływającą z kranu albo nalewając soku na rodzinnej imprezie, gdy mimo naszych usilnych starań zamiast do szklanki spływa on po dzbanku na świeży, pachnący i biały obrus.
Efekt Coandy
Efekt Coandy, bo o nim tu mowa, to zjawisko przylegania płynów (np. cieczy lub gazów) do ciał stałych wzdłuż, których one przepływają. Mimo wielu starań naukowców z całego świata zjawisko to nie zostało do końca opisane, a skomplikowane matematyczne wzory, jak na razie, nie są w stanie uwzględnić wielu, wielu właściwości, które wpływają na intensywność omawianego efektu. Jednak dość teorii. Jak efekt ten został odkryty?
Cofnijmy się do 16 grudnia 1910 roku. Tego zimowego dnia w trakcie 2. Międzynarodowego Salonu Lotniczego w Paryżu młody, 24-letni, bułgarski inżynier Henri Coandă odbył swój pierwszy lot prototypowym samolotem własnej konstrukcji, o wdzięcznej nazwie ‘Coandă 1910’. Na całe szczęście (dla nauki) pokazowy lot zakończył się awaryjnym lądowaniem spowodowanym zapłonem silnika. No i nie wiem jak Wy, ale gdybym ja leciał płonącym, drewnianym samolotem ostatnie co bym robił to obserwacja i podziwianie płomienia. Henri jednak ulepiony był z zupełnie innej gliny. Zauważył bowiem, że dym wylatujący z silnika zamiast po prostu unosić się ku górze przykleja się i opływa kadłub samolotu. Obserwacja ta po następnych 24 latach badań i testów zaowocowała patentem pt. „Metoda i urządzenie do odchylenia płynu w inny płyn”. Natomiast efekt ten został ochrzczony nazwiskiem człowieka, który jako pierwszy zwrócił na niego uwagę.
Co dalej, zapytacie? Od odkrycia efektu Coandy minęło już ponad 100 lat, a efekt ten jest stosowany w wielu dziedzinach techniki z lotnictwem i przemysłem samochodowym na czele. Jednak chciałbym się pochylić na czymś co jest nam zdecydowanie bliższe. Na czajnikami i dzbankami. Bo czy jest na tym świecie człowiek, który chociaż raz mimo usilnych starań nie rozlał herbaty albo soku ponieważ ten spływał po dziobku dzbanka na obrus zamiast do szklanki? Jeżeli ktoś taki czyta te słowa niech da znać. Nad problemem tym pochylił się amerykański profesor matematyki Joseph Bishop Keller.
Keller wykazał jakie siły działają na płyn wypływający z czajniczka i wykazał jaki kształt powinien mieć idealny dzióbek. Badania zostały opublikowane w 1957 roku jednak dopiero po kolejnych 32 latach, gdy badania zostały uzupełnione przez innych badaczy świat nauki przypomniał sobie Kellera i uhonorował go Nagrodą Ig Nobla (znaną też jako antynobel). Efekt, o którym mówimy ma oczywiście swoją własną nazwę i jest to teapot effect, co ja lubię tłumaczyć jako efekt imbryczkowy.
I pomyśleć, że minęło ponad 100 lat od odkrycia efektu Coandy, ponad 60 lat opisania efektu imbryczkowego i obliczenia idealnego kształtu dzióbka od czajnika. Mimo tego wszystkiego ciągle rozlewamy herbatę korzystając z dzbanków, których producenci skąpią paru dolarów za dostęp do artykułów, w których zawarto sekret idealnego czajniczka…
Cofnijmy się do 16 grudnia 1910 roku. Tego zimowego dnia w trakcie 2. Międzynarodowego Salonu Lotniczego w Paryżu młody, 24-letni, bułgarski inżynier Henri Coandă odbył swój pierwszy lot prototypowym samolotem własnej konstrukcji, o wdzięcznej nazwie ‘Coandă 1910’. Na całe szczęście (dla nauki) pokazowy lot zakończył się awaryjnym lądowaniem spowodowanym zapłonem silnika. No i nie wiem jak Wy, ale gdybym ja leciał płonącym, drewnianym samolotem ostatnie co bym robił to obserwacja i podziwianie płomienia. Henri jednak ulepiony był z zupełnie innej gliny. Zauważył bowiem, że dym wylatujący z silnika zamiast po prostu unosić się ku górze przykleja się i opływa kadłub samolotu. Obserwacja ta po następnych 24 latach badań i testów zaowocowała patentem pt. „Metoda i urządzenie do odchylenia płynu w inny płyn”. Natomiast efekt ten został ochrzczony nazwiskiem człowieka, który jako pierwszy zwrócił na niego uwagę.
Co dalej, zapytacie? Od odkrycia efektu Coandy minęło już ponad 100 lat, a efekt ten jest stosowany w wielu dziedzinach techniki z lotnictwem i przemysłem samochodowym na czele. Jednak chciałbym się pochylić na czymś co jest nam zdecydowanie bliższe. Na czajnikami i dzbankami. Bo czy jest na tym świecie człowiek, który chociaż raz mimo usilnych starań nie rozlał herbaty albo soku ponieważ ten spływał po dziobku dzbanka na obrus zamiast do szklanki? Jeżeli ktoś taki czyta te słowa niech da znać. Nad problemem tym pochylił się amerykański profesor matematyki Joseph Bishop Keller.
Keller wykazał jakie siły działają na płyn wypływający z czajniczka i wykazał jaki kształt powinien mieć idealny dzióbek. Badania zostały opublikowane w 1957 roku jednak dopiero po kolejnych 32 latach, gdy badania zostały uzupełnione przez innych badaczy świat nauki przypomniał sobie Kellera i uhonorował go Nagrodą Ig Nobla (znaną też jako antynobel). Efekt, o którym mówimy ma oczywiście swoją własną nazwę i jest to teapot effect, co ja lubię tłumaczyć jako efekt imbryczkowy.
I pomyśleć, że minęło ponad 100 lat od odkrycia efektu Coandy, ponad 60 lat opisania efektu imbryczkowego i obliczenia idealnego kształtu dzióbka od czajnika. Mimo tego wszystkiego ciągle rozlewamy herbatę korzystając z dzbanków, których producenci skąpią paru dolarów za dostęp do artykułów, w których zawarto sekret idealnego czajniczka…
Literatura i ciekawe artykuły:
1. Efekt Coandy w formule 1 – https://autokult.pl/6676,efekt-coandy-w-sluzbie-formuly-1
2. Kilka słów o laureacie Ig Nobla i efekcie imbryczkowym – https://www.seas.harvard.edu/softmat/downloads/jbkeller.pdf
Komentarze
Prześlij komentarz