あなたが火のついたろうそくの前にいると想像してください。軽く息を吹きかけるとキャンドルの炎が消えます。当然ですよね?次に、あなたとキャンドルの間に適度な大きさの箱を置いて、同じ練習をしてください。論理的に考えれば、空気は箱の表面に衝突すると両側に分散し、キャンドルの火を消すことができません。

箱の代わりにワインのボトルを使用した場合でも、結果は同じになりますか?単純な論理で考えると、空気中の粒子はボトルとの衝撃で分散し、キャンドルの火を消すことができないため、「そうだ」と考えることができます。驚くべきことに思えるかもしれませんが、現実はまったく異なります。この状況では、ろうそくの火は消えますが、これはいわゆる「コアンダ効果」によるものです。

コアンダ効果は、固体と接触したときの流体の曲率を説明します

非常に簡単に説明すると、コアンダ効果は、表面に衝突したときの流体の挙動を記述する一連のイベントです。この原理は、固体の場合のように、すべての流体は跳ね返ったり偏向したりするのではなく、近くの他の表面に「引き付けられる」傾向があると主張しています。

言い換えれば、前の実験を実行すると、空気 (液体) はボトルの曲がった経路をたどる傾向があり、その結果、ボトルのすぐ後ろにあるキャンドルが消えてしまいます。一方、テニス ボール (固体) を投げると、その軌道が変更されるだけですが、ボトルの輪郭と平行にはなりません。

この効果はどのようにして生み出されるのでしょうか?簡単に言えば、この効果の主要因は流体の粘度です。湾曲した滑らかな輪郭を持つ物体に初めて衝突すると、流体の粘性により粒子が一時的に固体の表面に付着し、あたかも物体の輪郭に平行な均一なシートが作成されます。それは粘土でした。続いて物体に衝突する連続粒子は、最初の層に平行な新しい層を生成し、その結果、流体経路の漸進的な逸脱が生じます。

一見目に見えないこの効果は、航空やモータースポーツで日常的に使用されています。たとえば、F1 マシンは、特にサイド ポンツーンの領域における、柔らかく均一な曲線に満ちたボディワークを特徴とし、コアンダ効果を利用して、可能な限り大量の空気を車体に送り込むことができます。フラットボトム、ディフューザー、エルロンなどの特定の領域は、グリップやトップスピードに直接影響します。

コアンダ効果はモータースポーツや航空などの分野に欠かせない柱

飛行機でも同じことが起こります。翼では、空気の通り道がわずかに湾曲しており、これが(ベルヌーイの原理とニュートンの第 3 法則に関連する)くぼみとともに、飛行機の動きだけで飛行機を空中に維持する力のスキームを生成します。

したがって、コアンダ効果は現代の空気力学の柱の 1 つです。また、空気の流れやその他の流体の向きを変えることができるため、エンジニアはより効率的で安全、そして何よりもより高速な輸送手段を設計できるようになります。

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