康达效应.doc

康达效应康达效应示例图康达效应(CoandaEffect)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,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时,流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大,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表面上流动。这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。目录发现实验演示在空气动力学中的应用飞碟设计中的应用机翼设计中的应用编辑本段发现比用引射产生升力更科幻的是所谓Coanda效应。亨利·康达发明的一架飞机(康达-1910)曾经因这种效应坠毁,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(GustavEffel)(就是设计埃菲尔铁塔和纽约自由女神结构的那个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”(boundarylayerattachment,也称射流效应),通常也称Coanda效应(所以也有直译为康达效应的)。Coanda效应指出,如果平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,水会沿着手臂的下侧往下淌,而不是按重力方向从龙头直接往下流。编辑本段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。这是附壁作用及文土里效应(VenturiEffect)作用的结果。文土里效应令汤匙与水流之间的压力降低,把水流引向汤匙之上。当水流附在汤匙上以后,附壁作用令水流一直在汤匙上的凸出表面流动。编辑本段在空气动力学中的应用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。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康达效应升力。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壁作用,造成推力平衡旋翼的作用力。利用Coanda效应,可以有意识地诱导空气气流,在机翼上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”(AdvancedMediumSTOLTransport)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DavidPackard手里大刀阔斧地改革,AMST计划最终被取消了。波音YC-14的“上表面吹气增升”(UpperSurfaceBlowing,简称USB,不是计算机上的那个USB)最终墙里开花墙外香,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。编辑本段飞碟设计中的应用不过C