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2019年5月22日 (水)

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その3~ #エアロチューン #エアロダイナミクス #空力 #流体力学 #エアロパーツ

今日は、”コアンダ効果”

これは、簡単な実験で体感することができます。

まず、スプーンを用意していただき、

水道の蛇口から水を出します。

水の流れに接するように、スプーンの凸側を当ててみてください。

スプーンが水に引き寄せられる事がわかると思います。

Photo_4 

これが、コアンダ効果です。

このように流体が、凸な面に沿って流れようとする性質を、

”コアンダ効果”と言います。

2_1

流体が凸面に当たると、物体に沿って流れていき、

ぐっと回り込んでいくように流れていきます。

このとき外側が高圧、物体に近い内側が低圧となり、

流体は低い方向に吸い寄せられ、物体に吸い寄せられるように流れていきます。

(上記図の矢印は、流体が引き寄せられる方向を表しています。揚力ではありません。)

このように、流体は何かのきっかけで曲がると、

吸い寄せられるように、さらに内側に曲がろうと物体に沿って流れていきます。

上のスプーンの場合、水が流れている方の面は流速が早いため、

ベルヌーイの定理により低圧となるが、凹面は大気圧のままなので、

水が流れている凸面方向へ引き寄せられます。

この原理で、GTウイングなどのダウンフォースの説明ができます。

(あくまでも、ウィング上面と下面に空気が流れるタイプで、空気の流れを上に曲げるダッグテールはまた別ものなので、後日)

今までに説明した、

ベルヌーイの定理、流線曲率の定理、コアンダ効果の三つが基本だと思います。

次回からは、剥離、境界層について説明していきます。

”剥離”と”境界層”は、トヨタアルミテープ特許の本質です!

モンスタースポーツ福岡の長田さんが、スイフトスポーツのリアウィングの原理を説明したYotube動画を見ると、ウィングのダウンフォースが良くわかると思います。

モンスタースポーツのリアウィングは、上面はフラットでガーニーフラップがついていて、

下面は凸に湾曲しています。

上面はガーニーフラップで流速を下げて圧力を上げ、

下面はコアンダ効果で気流を上向きに曲げて、圧力を下げることでダウンフォースを出しています。

下の動画では、ウイングの形状だけまねしたり、かっこよく作っただけでは乱流が発生し、効果が出ないことが良くわかります。

むしろ乱流で抵抗が大きくなるかも。

凸面に沿って空気が流れないと、コアンダ効果、流線曲率の定理によるダウンフォースは発生しません。

どうせお金払うなら、ちゃんと風洞を使って検証してるメーカーのものを買った方が良いと思います。

関連記事:エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その2~

 

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