「コアンダ効果」の版間の差分

'''コアンダ効果'''（コアンダこうか、[[英語]]：Coandă{{lang-en-short|Coandă effect）effect}}）は、[[粘性流体]]の[[噴流]](ジェット)が近くの壁に引き寄せられる効果のことである。噴流が周りの流体を引きこむ性質(entrainment)が原因。<ref group="出典" name ="トリトン">Tritton, D.J.,『トリトン流体力学<上>』川村哲也訳 インデックス出版 2002年4月1日初版発行 ISBN 4901092251 (原書 ISBN 0198544936), 11.6節,11.7節,12.6節</ref>。 [[ルーマニア]]の発明家[[アンリ・コアンダ]]（Henri Coandă : 1886-1972）が[[ジェット機|ジェット・エンジン機]]の実験のなかで発見したので、彼の名前にちなむ。

本来、コアンダ効果は噴流で発生するものだが、噴流でない流れが壁に引き寄せられる性質をもコアンダ効果と呼ぶことがある。しかし、全て同じメカニズムで働いているかは疑問である。<ref group="出典" name ="トリトン"/>。

境界層制御装置をのせていない通常の翼においても、コアンダ効果が揚力の発生に寄与しているという説明が見られる。<ref group="出典" name ="アンダーソン">David Anderson, Scott Eberhardt, "Understanding Flight, Second Edition",McGraw-Hill Professional; 2 edition (August 12, 2009), ISBN 0071626964

</ref> <ref group="出典" name ="ブルーバックス">日本機械学会『流れの不思議』講談社ブルーバックス 2004年8月20日第一刷発行 ISBN 4062574527</ref> 。ここでは「コアンダ効果によって翼の形に沿うように流れる」というように翼の流れの分布を決定する理論としてコアンダ効果が使われている。しかし、通常の翼においては噴流は自然には発生しないので、通常の翼における揚力の発生をコアンダ効果で説明するのは間違いとする著者もいる。<ref group="出典" name ="newfluid">http://newfluidtechnology.com/THE_COANDA_EFFECT_AND_LIFT.pdf Report on the Coandă Effect and lift</ref>。

百年以上過ぎて、コアンダは自身が開発した特異なエンジンを搭載した[[コアンダ=1910]]という航空機の実験において、燃焼ガスが胴体に沿って流れる現象に気がついた。この「噴流が凸状の物体の表面に沿って流れる現象」を著名な流体力学者である[[セオドア・フォン・カルマン]]と議論したが、カルマンは後にこれをコアンダ効果と名付けた<ref group="出典" name ="Eisner">{{Citation|last=Eisner|first=Thomas|title=For Love of Insects|url=http://books.google.com/books?id=Ki9djoKOm-0C&pg=PA177|year=2005|publisher=Harvard University Press|isbn=0-674-01827-3|page=177}}</ref>。

[[File:Entrainment_2-d_jet.pdf|thumb|225px|2次元噴流の流線。左から右へ流れる噴流が周りの流体を引き込む様子が見える。流線関数として <math>\Psi=x^{1/3}\tanh(y x^{-2/3})</math> を使った。<ref group="出典" name ="トリトン"/>。]]

噴流はその流れに沿って運動量[[流束]]を一定に保つが、粘性散逸により[[エネルギー流束]]は流れに沿って減少する。よって、質量流束は流れに沿って増加することが導かれる。<ref group="出典" name ="トリトン"/>。 つまり、噴流は下流にいくに従って噴流中の質量を増やしていくことになるので、結果、周りの流体は噴流へと流れこむ。

なお、水流にピンポン玉が吸い付けられる現象をコアンダ効果でなく[[ベルヌーイの定理]]を使って説明するのは誤りである。なぜなら、非粘性の場合、噴流内部の圧力は[[大気圧]]と同じなので[[圧力勾配]]は発生しないからである。 <ref group="出典" name ="babinsky">http://www.iop.org/EJ/article/0031-9120/38/6/001/pe3_6_001.pdf How do Wings Work? – Holger Babinsky</ref>。

また、[[フォーミュラ1|F1]]において、[[コアンダ・エキゾースト]]という排気を利用して低速時の[[摩擦|トラクション]]を上げるシステムを、[[マクラーレン]]や[[フェラーリ]]、[[ザウバー]]に続いて[[メルセデス・グランプリ|メルセデスAMG]]が採用した。<ref group="出典" name ="F1">"Mercedes F1 Testing Coanda-Style Exhaust in France" http://www.autoevolution.com/news/mercedes-f1-testing-coanda-style-exhaust-in-france-49319.html</ref>。

ダイソンの扇風機[[エアマルチプライアー]]が噴流が周りの流体を引きこむ性質を利用していることや、<ref group="出典" name ="Dyson">"Air Multiplier™ technology - how it works" http://www.youtube.com/watch?v=gChp0Cy33eY</ref>、

ゆっくりと吐くと暖かく感じる息が、口をすぼめて息を吹きかけると周りの冷たい空気を引きこむため冷たく感じること、