Pengaruh Coandă: Perbedaan antara revisi

Ini dinamai penemu Rumania Henri Coandă, yang merupakan orang pertama yang mengenali penerapan praktis dari fenomena tersebut dalam desain pesawat sekitar tahun 1910.<ref>{{Cite journal|date=1918-03|title=Payment by Check. Its Effect upon the Original Obligation|url=http://dx.doi.org/10.2307/1112143|journal=Columbia Law Review|volume=18|issue=3|pages=264|doi=10.2307/1112143|issn=0010-1958}}</ref>   Ini pertama kali didokumentasikan secara eksplisit dalam dua paten yang dikeluarkan pada tahun 1936.

Deskripsi awal tentang fenomena ini diberikan oleh [[Thomas Young (ilmuwan)|Thomas Young]] dalam sebuah kuliah yang diberikan kepada [[Royal Society|The Royal Society]] pada tahun 1800:<blockquote>Tekanan lateral yang mendorong nyala lilin ke arah aliran udara dari blowpipe mungkin persis mirip dengan tekanan yang mengurangi infleksi arus udara di dekat rintangan. Tandai lesung pipit yang dibuat oleh aliran udara ramping di permukaan air. Bawa tubuh cembung ke dalam kontak dengan sisi aliran dan tempat lesung pipit akan segera menunjukkan arus dibelokkan ke arah tubuh; dan jika tubuh bebas untuk bergerak ke segala arah, itu akan didesak ke arah arus ...</blockquote>Seratus tahun kemudian, Henri Coandă mengidentifikasi penerapan efek selama percobaan dengan pesawat [[:en:Coandă-1910|Coandă-1910]]-nya, yang memasang mesin yang tidak biasa yang ia rancang. Turbin yang digerakkan motor mendorong udara panas ke belakang, dan Coandă memperhatikan bahwa aliran udara tertarik ke permukaan terdekat. Pada tahun 1934 Coandă memperoleh [[paten]] di Prancis untuk "metode dan peralatan untuk penyimpangan cairan ke dalam cairan lain". Efeknya digambarkan sebagai "penyimpangan semburan polos cairan yang menembus cairan lain di sekitar dinding cembung". Dokumen resmi pertama yang secara eksplisit menyebutkan efek Coandă adalah dua paten tahun 1936 oleh Henri Coandă.<ref>{{Cite book|last=Shinbrot|first=Troy|date=2019-04-11|url=http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780198812586.003.0002|title=Elastic Surfaces|publisher=Oxford University Press|pages=30–50}}</ref><ref name=":0"/>   Nama ini diterima oleh ahli aerodinamika terkemuka [[Theodore von Kármán]], yang memiliki hubungan ilmiah panjang dengan Coandă tentang masalah aerodinamika.<ref>{{Cite book|last=Eisner|first=Thomas|date=2003|url=https://www.worldcat.org/oclc/52047487|title=For love of insects|location=Cambridge, Mass.|publisher=Belknap Press of Harvard University Press|isbn=0-674-01181-3|oclc=52047487}}</ref>

Semburan udara bebas memasukkan molekul udara dari sekitarnya yang menyebabkan "tabung" atau "selongsong" [[:en:Axisymmetrical|tekanan rendah axisymmetrical]] di sekitar jet (lihat Diagram 1). Gaya yang dihasilkan dari tabung tekanan rendah ini akhirnya menyeimbangkan ketidakstabilan aliran tegak lurus, yang menstabilkan jet dalam garis lurus. Namun, jika permukaan padat ditempatkan dekat, dan kira-kira sejajar dengan jet (Diagram 2), maka entrainment (dan karenanya penghapusan) udara dari antara permukaan padat dan jet menyebabkan pengurangan [[Tekanan atmosfer|tekanan udara]] di sisi jet yang tidak dapat diseimbangkan secepat daerah tekanan rendah di sisi "terbuka" jet. Perbedaan tekanan di seluruh jet menyebabkan jet menyimpang ke arah permukaan terdekat, dan kemudian menempel padanya (Diagram 3).<ref name=":0"/><ref name=":1"/>   Jet ini melekat lebih baik pada permukaan melengkung (Diagram 4), karena setiap perubahan inkremental (sangat kecil) dalam arah permukaan membawa efek yang dijelaskan untuk pembengkokan awal jet ke permukaan.<ref name=":0">{{Cite journal|last=SFERI-COANDA CLICHY (FRANCE)|date=1957-06-01|title=COANDA EFFECT|url=http://dx.doi.org/10.21236/ad0204073|location=Fort Belvoir, VA}}</ref><ref>{{Cite book|date=2017|url=http://dx.doi.org/10.5040/9781472948281.0013|title=Party Town|publisher=Bloomsbury Sigma}}</ref>   Jika permukaannya tidak terlalu melengkung tajam, jet dapat, dalam keadaan yang tepat, menempel pada permukaan bahkan setelah mengalir 180° di sekitar permukaan melengkung silindris, dan dengan demikian bergerak ke arah yang berlawanan dengan arah awalnya. Gaya-gaya yang menyebabkan perubahan ini dalam arah aliran jet menyebabkan gaya yang sama dan berlawanan pada permukaan di mana jet mengalir.<ref name=":0" />   Gaya yang diinduksi efek Coandă ini dapat dimanfaatkan untuk menyebabkan pengangkatan dan bentuk gerak lainnya, tergantung pada orientasi jet dan permukaan yang dianut jet.<ref name=":1">{{Cite journal|last=Reba|first=Imants|date=1966-06|title=Applications of the Coanda Effect|url=https://www.scientificamerican.com/article/applications-of-the-coanda-effect|journal=Scientific American|volume=214|issue=6|pages=84–92|doi=10.1038/scientificamerican0666-84|issn=0036-8733}}</ref>   Sebuah "bibir" kecil di permukaan pada titik di mana jet mulai mengalir di atas permukaan itu (Diagram 5) meningkatkan penyimpangan awal dari arah aliran jet, dan kemudian melekat pada permukaan. Ini hasil dari fakta bahwa pusaran tekanan rendah terbentuk di belakang bibir, mendorong penurunan jet ke permukaan.<ref name=":1" />

Efek Coandă dapat diinduksi dalam cairan apa pun, dan karenanya sama efektifnya dalam air seperti di udara.<ref name=":1" />   Airfoil yang dipanaskan secara signifikan mengurangi hambatan.<ref>{{Cite journal|last=Ramkhalawan|first=Nigel|last2=Hassanali|first2=Hamid|date=2021-06-28|title=ESPCP - An Economic Artificial Lift Method for an Offshore Field in Southwest Trinidad|url=http://dx.doi.org/10.2118/200920-ms|journal=Day 3 Wed, June 30, 2021|publisher=SPE|doi=10.2118/200920-ms}}</ref>

Eksperimen lain yang dilakukan pada tahun 2004 dengan jet dinding di sepanjang dinding melingkar menunjukkan bahwa efek Coandă tidak terjadi dalam [[aliran laminar]], dan kritis ''h''/''r'' rasio untuk angka Reynolds kecil jauh lebih kecil daripada rasio untuk aliran turbulen.<ref>{{Cite journal|date=2005|editor-last=Gutkowski|editor-first=Witold|editor2-last=Kowalewski|editor2-first=Tomasz A.|title=Mechanics of the 21st Century|url=http://dx.doi.org/10.1007/1-4020-3559-4|doi=10.1007/1-4020-3559-4}}</ref>   hingga ''h''/''r'' = 0,14 dengan nomor Reynolds 500, dan ''h''/''r'' = 0,05 untuk nomor Reynolds 100.

Efek Coandă memiliki aplikasi di berbagai [[:en:High-lift device|perangkat angkat tinggi]] pada pesawat terbang, di mana udara yang bergerak di atas sayap dapat "ditekuk" ke arah tanah menggunakan flap dan lembaran jet yang bertiup di atas permukaan melengkung bagian atas sayap. Pembengkokan aliran menghasilkan [[:en:Aerodynamic lift|daya angkat aerodinamis]].<ref>{{Cite journal|last=Foster|first=Mark|last2=Steinmeyer|first2=John|date=2011-06-14|title=Results from the NASA Heavy Lift Launch System Study|url=http://dx.doi.org/10.2514/6.2011-7281|journal=AIAA SPACE 2011 Conference &amp; Exposition|location=Reston, Virigina|publisher=American Institute of Aeronautics and Astronautics|doi=10.2514/6.2011-7281}}</ref>   Aliran dari mesin jet berkecepatan tinggi yang dipasang di [[:en:Podded engines|pod]] di atas sayap menghasilkan peningkatan daya angkat dengan secara dramatis meningkatkan [[:en:Velocity gradient|gradien kecepatan]] dalam [[:en:Shear flow|aliran geser]] di lapisan batas. Dalam gradien kecepatan ini, partikel tertiup angin dari permukaan, sehingga menurunkan tekanan di sana. Mengikuti dengan cermat karya Coandă pada aplikasi penelitiannya, dan khususnya karyanya pada "Aerodina Lenticulară,"<ref>{{Cite journal|last=Modi|first=Trisha|last2=Maniam|first2=Ganesh|last3=Bluhm|first3=Peyton|last4=Payton|first4=Walker|last5=Lampe|first5=Richard|date=2021|title=Mastoiditis Caused by Streptococcus intermedius|url=http://dx.doi.org/10.25270/con.2021.06.00003|journal=Consultant|doi=10.25270/con.2021.06.00003|issn=0010-7069}}</ref> [[:en:John Carver Meadows Frost|John Frost]] dari [[:en:Avro Canada|Avro Kanada]] juga menghabiskan banyak waktu untuk meneliti efeknya, yang mengarah ke serangkaian pesawat seperti [[Kapal bantalan udara|hovercraft]] "luar dalam" dari mana udara keluar dalam cincin di sekitar bagian luar pesawat dan diarahkan dengan "melekat" pada cincin seperti flap.

Avrocar (sering terdaftar sebagai 'VZ-9') adalah pesawat [[lepas landas dan mendarat vertikal]] Kanada (VTOL) yang dikembangkan oleh Avro Aircraft Ltd. sebagai bagian dari proyek militer rahasia [[Amerika Serikat]] yang dilakukan pada tahun-tahun awal [[Perang Dingin]].<ref>{{Cite journal|last=McClellan|first=Andrew|date=2003|title=La Font de Saint-Yenne, Etienne|url=http://dx.doi.org/10.1093/gao/9781884446054.article.t048718|journal=Oxford Art Online|publisher=Oxford University Press}}</ref>   Avrocar bermaksud untuk mengeksploitasi efek Coandă untuk memberikan daya angkat dan daya dorong dari satu "turborotor" yang meniup knalpot keluar dari tepi pesawat berbentuk cakram untuk memberikan kinerja seperti VTOL yang diantisipasi. Di udara, itu akan menyerupai [[piring terbang]]. Dua prototipe dibangun sebagai kendaraan uji "bukti konsep" untuk pesawat tempur Angkatan Udara AS yang lebih maju dan juga untuk persyaratan pesawat tempur taktis Angkatan Darat A.S.<ref>{{Cite web|last=Milberry|first=Kate|date=2012-05-23|title=Media Ecology|url=http://dx.doi.org/10.1093/obo/9780199756841-0054|website=Oxford Bibliographies Online Datasets|access-date=2022-08-21}}</ref>

Proyek 1956 Avro [[1794]] untuk militer AS merancang piring terbang skala besar berdasarkan efek Coandă dan dimaksudkan untuk mencapai kecepatan antara Mach 3 dan Mach 4.<ref>{{Cite book|last=Ellwood|first=Robert S.|date=2000-02|url=http://dx.doi.org/10.1093/anb/9780198606697.article.0801882|title=Adamski, George (17 April 1891–23 April 1965), lecturer and writer on occult subjects and on UFOs during the 1950s' flying saucer enthusiasm|publisher=Oxford University Press|series=American National Biography Online}}</ref>   Dokumen proyek tetap diklasifikasikan hingga 2012.

Pemahaman yang lebih baik tentang efek Coandă disediakan oleh literatur ilmiah yang dihasilkan oleh proyek FP7 UE ACHEON.<ref>{{Cite journal|last=Trancossi|first=Michele|last2=Dumas|first2=Antonio|date=2011-10-18|title=A.C.H.E.O.N.: Aerial Coanda High Efficiency Orienting-jet Nozzle|url=http://dx.doi.org/10.4271/2011-01-2737|journal=SAE Technical Paper Series|location=400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, United States|publisher=SAE International|doi=10.4271/2011-01-2737}}</ref>   Proyek ini menggunakan nosel simetris tertentu untuk menghasilkan pemodelan efek Coandă yang efektif,<ref>{{Cite journal|last=Baranyi|first=Andreas|date=2014|title=Interferon-Alpha-Induced Depression: A Reply to the Letters to the Editor by Mahajan et al. and Porcelli et al.|url=http://dx.doi.org/10.1159/000362765|journal=Psychotherapy and Psychosomatics|volume=83|issue=5|pages=312–312|doi=10.1159/000362765|issn=0033-3190}}</ref><ref>{{Cite book|last=Paschoud|first=François|date=1989-07-17|url=http://dx.doi.org/10.7767/9783205102977-011|title=Zosime, Eunape et Olympiodore, Témoins des Invasions Barbares|location=Wien|publisher=Böhlau Verlag|pages=181–202}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Subhash|first=Maharshi|last2=Dumas|first2=Antonio|date=2013-09-17|title=Computational Study of Coanda Adhesion Over Curved Surface|url=http://dx.doi.org/10.4271/2013-01-2302|journal=SAE International Journal of Aerospace|volume=6|issue=1|pages=260–272|doi=10.4271/2013-01-2302|issn=1946-3901}}</ref> dan menentukan konfigurasi pesawat STOL yang inovatif berdasarkan efeknya.<ref>{{Cite journal|last=Trancossi|first=Michele|last2=Stewart|first2=Jill|last3=Pascoa|first3=Jose C.|date=2016-11-11|title=A New Propelled Wing Aircraft Configuration|url=http://dx.doi.org/10.1115/imece2016-65373|journal=Volume 1: Advances in Aerospace Technology|publisher=American Society of Mechanical Engineers|doi=10.1115/imece2016-65373}}</ref><ref>{{Cite book|last=Christian.|first=Et al. Gruber, Urs Peter. Lüdemann, Jörn. Tietje,|url=http://worldcat.org/oclc/1013940905|title=Internationales Wirtschaftsrecht|isbn=978-3-11-028561-1|oclc=1013940905}}</ref>   Kegiatan ini telah diperluas oleh Dragan di sektor turbomachinery, dengan tujuan untuk mengoptimalkan bentuk bilah berputar dengan lebih baik oleh pekerjaan Pusat Penelitian Comoti Rumania pada turbomachinery.<ref>{{Cite journal|last=Savić|first=Dragan|date=2022-02|title=Digital Water Developments and Lessons Learned from Automation in the Car and Aircraft Industries|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.eng.2021.05.013|journal=Engineering|volume=9|pages=35–41|doi=10.1016/j.eng.2021.05.013|issn=2095-8099}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Wei|first=Ming|last2=Gan|first2=Lu|last3=Liu|first3=Zheng|last4=Kong|first4=Ling Heng|last5=Chang|first5=Jing Rui|last6=Chen|first6=Li Hong|last7=Su|first7=Xing Li|date=2017-11|title=MiR125b-5p protects endothelial cells from apoptosis under oxidative stress|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.biopha.2017.08.072|journal=Biomedicine &amp; Pharmacotherapy|volume=95|pages=453–460|doi=10.1016/j.biopha.2017.08.072|issn=0753-3322}}</ref>

Efek Coandă digunakan dalam dispenser cairan pola ganda di [[mesin cuci]] kaca depan mobil.<ref>{{Citation|title=Windshield Washer Tubing|url=http://dx.doi.org/10.4271/j1037_200108|publisher=SAE International|accessdate=2022-09-20}}</ref> Prinsip operasi flowmeter osilasi juga bergantung pada fenomena Coandă. Cairan yang masuk memasuki ruang yang berisi dua "pulau". Karena efek Coandă, aliran utama terbelah dan berada di bawah salah satu pulau. Aliran ini kemudian memberi makan dirinya kembali ke aliran utama membuatnya terbelah lagi, tetapi ke arah pulau kedua. Proses ini berulang selama cairan bersirkulasi ruang, menghasilkan osilasi yang diinduksi sendiri yang berbanding lurus dengan kecepatan cairan dan akibatnya volume zat yang mengalir melalui meteran. Sensor mengambil frekuensi osilasi ini dan mengubahnya menjadi sinyal analog yang menghasilkan volume yang melewatinya.<ref>{{Cite journal|last=Sakashita|first=Shigeo|date=1990-12|title=Air flow response type electronic musical instrument|url=http://dx.doi.org/10.1121/1.399602|journal=The Journal of the Acoustical Society of America|volume=88|issue=6|pages=2916–2916|doi=10.1121/1.399602|issn=0001-4966}}</ref>

Dalam propulsi laut, efisiensi baling-baling atau pendorong dapat sangat dibatasi oleh efek Coandă. Gaya pada kapal yang dihasilkan oleh baling-baling adalah fungsi dari kecepatan, volume dan arah jet air yang meninggalkan baling-baling. Dalam kondisi tertentu (misalnya, ketika sebuah kapal bergerak melalui air) efek Coandă mengubah arah jet baling-baling, menyebabkannya mengikuti bentuk lambung kapal. Gaya samping dari pendorong terowongan di haluan kapal berkurang dengan cepat dengan kecepatan maju.   Daya dorong samping dapat benar-benar hilang dengan kecepatan di atas sekitar 3 knot.<ref>{{Cite book|date=2015-01-29|url=http://dx.doi.org/10.1017/cbo9781139520119.006|title=ON THE AUTHORITY OF THE MASTER OF A BRITISH SHIP TO CORRECT THE MARINERS|publisher=Cambridge University Press|pages=481–576}}</ref>   Jika efek Coandă diterapkan pada nozel berbentuk simetris, ia menghadirkan masalah resonansi. Masalah-masalah itu dan bagaimana pasangan spins yang berbeda telah dianalisis secara mendalam.<ref>{{Cite book|last=editor.|first=et al., , editor. Gerken, Uwe, editor. Smid, Stefan,|url=http://worldcat.org/oclc/1011446974|title=Zivilprozessordnung und Nebengesetze: Großkommentar.|isbn=978-3-11-041230-7|oclc=1011446974}}</ref>