Efekt Coandy – na czym polega i gdzie jest wykorzystywany?

Co to jest efekt Coandy? To zjawisko fizyczne pozwalające manipulować kierunkiem przepływu powietrza lub płynu. Korzystają z niego konstruktorzy na całym świecie, pochodzący z dość szerokiego wachlarza branż: od lotniczej, przez wentylacyjną i klimatyzacyjną, na suszarkach do włosów kończąc. Jak działa efekt Coandy? Skąd taka nazwa? I jak wpływa na działanie oczyszczaczy powietrza czy klimatyzatorów?

Efekt Coandy – co to jest i skąd się wziął?

Efekt Coandy wziął swą nazwę od rumuńskiego inżyniera, Henriego Coandy i jest efektem jego badań nad pierwszym na świecie odrzutowcem. Henri Coandă uważany jest za jednego z pionierów lotnictwa. Skonstruował on bowiem pierwszy na świecie samolot odrzutowy, wykorzystując zaobserwowane przez siebie zjawisko.

Zjawisko efektu Coandy polega na przyleganiu strumienia płynu (lub powietrza) do powierzchni. Możemy więc uzyskać pewną kontrolę nad kierunkiem przepływu strumienia powietrza w danej przestrzeni, co sprawia, że efekt Coandy ma szerokie zastosowanie w systemach wentylacyjnych i chłodniczych.

Zapewnia on:

• Bardziej równomierną dystrybucję powietrza nawiewanego
• Lepszą kontrolę nad temperaturą i wilgotnością pomieszczenia
• Większą efektywność osuszania powietrza w pomieszczeniu
• Większą efektywność oczyszczania powietrza w pomieszczeniu

Aby nakierować strumień powietrza potrzebna jest pewna przegroda czy powierzchnia, do której będzie on mógł przylgnąć. Dlatego wykorzystuje się np. żaluzje, lamele czy nawiewniki, na które oddziałuje strumień powietrza.

Dzięki ich odpowiedniemu zakrzywieniu, możemy kierować strumieniem powietrza, sprawiając że będzie on przylegał do tej przegrody jeszcze przez długi czas.

Co ciekawe, jeśli powierzchnia przegrody nie będzie zbyt mocno zakrzywiona, w sprzyjających okolicznościach strumień powietrza może w ten sposób obrócić się nawet o 180 stopni, cały czas przylegając do powierzchni.

Działanie efektu Coandy na przykładzie świetnie tłumaczy kanał na Youtubie „Fizyka. Nie tylko dla orłów”

Gdzie stosuje się Efekt Coandy?

Efekt Coandy wykorzystuje się z powodzeniem w:

• Branży HVAC (ogrzewanie, klimatyzacja, wentylacja)
• Fluidyce (przetwarzanie informacji na podst. parametrów stanu cieczy)
• Inżynierii lotniczej
• Medycynie (kardiologia)
• Meteorologii
• Motoryzacji
• Sprzętach RTV i AGD (suszarki do włosów, lokówki, oczyszczacze, klimatyzatory przenośne)

Szczególnie ciekawy wydaje się przypadek firmy Dyson, która do perfekcji opanowała wykorzystanie efektu Coandy w produktach codziennego użytku, m.in. służących do stylizacji włosów.

Styler Dyson Airwrap™ tworzy wir powietrza wokół szczotki, która delikatnie przyciąga włosy, tworząc loki i fale, które mogą robić wrażenie. Strumień powietrza, gdy zyska odpowiednią prędkość i ciśnienie, jest w stanie bowiem naturalnie oplatać powierzchnię wałka..

Firma przeniosła te doświadczenia również na oczyszczacze powietrza Dyson, które dzięki umiejętnej konstrukcji centralnie umieszczonego pierścienia, zawierającego wiele ruchomych lamelek, są w stanie multiplikować kilkukrotnie strumień przepływającego powietrza.

Ze względu jednak na małą powierzchnię filtrującą, nie przekłada się na to wyższą wydajność oczyszczania modeli Dyson.

Efekt Coandy w oczyszczaczach powietrza

Nieliczni producenci wykorzystują Efekt Coandy również do osiągania lepszej wydajności oczyszczania w swoich oczyszczaczach – są to m.in. firmy Sharp, Dyson oraz Daikin (Sharp i Daikin działają tez dość prężnie na rynku klimatyzatorów).

Wykorzystując ruchome żaluzje przy wylocie powietrza z urządzenia, są w stanie pokierować lepiej jego strumieniem. Przykleja się on do żaluzji nachylonych zwykle pod kątem 20, 30 lub 45 stopni i jest w stanie zmierzać przez dłuższy czas w określonym kierunku.

W przypadku większości tradycyjnych oczyszczaczy powietrza bez tej funkcji, powietrze po prostu wylatuje i rozprasza się po otoczeniu.

W naszych testach czasów oczyszczania różnych oczyszczaczy nie zaobserwowaliśmy przewagi wynikającej z zastosowania efektu Coandy.

Choć wierzymy, że faktycznie może on wpływać na dokładniejsze usuwanie zanieczyszczeń przy powierzchni podłogi, co jest też dużym plusem.

Dokładniej obrazujemy to na poniższej grafice:

Efekt Coandy w klimatyzatorach

Zarówno klmatyzatory przenośne, jak i klimatyzatory typu split wykorzystują efekt Coandy w podobny sposób, co oczyszczacze powietrze. Ruchome lamelki przy wylocie są w stanie w odpowiedni sposób pokierować powietrzem, tak by nie spadało ono np. bezpośrednio na osobę siedzącą pod wywiewem klimatyzacji, tylko było równomiernie rozprowadzane po pomieszczeniu.

W klimatyzatorze naściennym strumień powietrza „przykleja się” do gładkiej powierzchni jakiejś przegrody np. sufitu. Cząsteczki wylatującego powietrza przylegają przez pewien czas do powierzchni sufitu, a droga pokonywana przez strugę powietrza wydłuża się.

W ten sposób zmniejsza się prędkość pędu powietrza i mamy większą szansę na wyrównanie temperatury przed dotarciem do przebywających osób.równanie temperatury przed dotarciem do przebywających osób.

Źródła:

1. Autor nieznany. Efekt Coandy. Fizyka. Nie tylko dla orłów. 19.06.2022. www.youtube.com. Dostęp do filmu: 25.11.2024

2. Autor nieznany. Efekt Coandy. Wikipedia. 01.2010. www.pl.wikipedia.org. Dostęp do strony internetowej: 25.11.2024.

3. Suchoń, K. Efekt Coandy – opis i analiza powstawania zjawiska. SolidExpert. 15.01.2020. www.solidexpert.com. Dostęp do strony internetowej: 25.11.2024.

4. Ciekański, K. Co to jest efekt Coanda i dlaczego jest taki fajny? Kuba Ciekański – Strona Autorska. 08.04.2020. www.kubaciekanski.pl. Dostęp do strony internetowej. 25.11.2024.

---

---