我们一起学科学之什么是康达效应?

我们一起学科学     发布时间:2020/11/9 15:38:08     访问量:

生活中,当我们打开自来水时,经常会看到,如果手指碰到水柱,水会沿着手指的弯曲表面流动到手指下部,而不是按重力方向从龙头直线往下流;如果此时拿起一把勺子冲洗,刚碰到一点水流,其他的水也会改变原有的流动方向,沿着勺子边缘滑下去;此外,如果在电扇与蜡烛之间摆放一个圆柱物体,电扇的风照样可以将蜡烛吹灭。

微信图片_20200831095433.png(图片来源于网络)

为什么会出现这样的现象呢?水流碰到弯曲物体会改变原有流动方向,而风扇可以隔着物体吹灭蜡烛?这一切,其实都是康达效应。

康达效应亦称附壁作用或柯恩达效应,会使流体(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(也可以说是流体粘性),只要曲率不大,流体会顺着物体表面流动。

如果我们从力学来解释康达效应,可以发现,根据牛顿第三定律,物体施与流体一个偏转的力,则流体也必定要施与物体一个反向偏转的力。这种力在轻质物体上体现得非常明显,如汤勺,但对于大型飞机来说,比重并不是很大。这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。

康达效应的发现者为亨利·康达(1886年6月7日- 1972年11月25日),他是一位罗马尼亚发明家,空气动力学的开拓者和建设者。正是因为这位发明家的存在,我们的康达效应才能被发现,并且在飞机上有着较为广泛的应用。

借助康达效应增加升力的飞机有美国波音的YC-14、前苏联的安-72等等。安东诺夫安-72是一款由前苏联安托诺夫设计局设计生产短距离起降的运输机,安-72的发动机气流从机翼上方通过,机翼上方有一条黑色的带状,那是被高温气流冲刷的痕迹,安-72就是利用了康达效应,也就是附壁作用,让飞机产生了额外的升力;除了安-72,美国波音的YC-14也利用了康达效应来增加升力,在飞机设计上称为外吹襟翼增升技术。

外吹,既可以往机翼上表面吹,也可以往机翼下表面吹。当YC-14机翼后端向下弯折时,改变了发动机气流运动方向最终让气流斜向下运动,机翼迫使气流往下走,那么反过来,气流给了机翼一个向上的升力。

康达效应在生活中还有哪些应用呢?接下来,跟着科学老师一起,去探索康达效应的秘密!

科学实验一:

科学实验二:


(供稿:宁罗贞)

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