Coanda išmetimas – kas tai ir su kuo valgoma?

Sveiki! Po ilgos pertraukos vėl radau laisvesnį pusvalandį, o kadangi buvau pagautas įkvėpimo, šį bei tą brukštelėjau.
Nesu nei technikas, nei inžinierius, tačiau kartais pasidaro įdomu kaip veikia vienas ar kitas F-1 naudojamas techninis sprendimas. Šį kartą norėčiau pabandyti suprantama kalba pasidalinti mintimis apie Coanda effektu paremtas išmetimo sistemas – šįmet daugelis komandų perėjo būtent prie tokių „duslintuvų“.
Kaip žinome, apipučiamus difuzorius FIA uždraudė, pareikalaudama, kad išmetamieji vamzdžiai būtų min 25 cm aukščiau už žemutinę plokštę („dugną“) bei kad tarp duslintuvo ir difuzoriaus nebūtų jokių nukreipiančiųjų važiuoklės ar kėbulo elementų.
Juoba negalimi jokie elektroniniai „bajeriai“, kaip kad „Red Bull“ atveju – net atleidus akseleratorių, elektronika palaikydavo degimą ir karštos dujos straksėdavo link difuzoriaus – tokiu būdu Raudonieji buliai būdavo nepavejami vidutinio greičio posūkiuose, nes važiuodavo „prilipusiais galais“ it bėgiais.

Difuzorius
Kam išvis reikia nukreipti karštas dujas difuzoriaus link? Difuzorius sukuria prispaudžiamąją galią – kuo didesnis ir greitesnis oro srautas nukreipiamas – tuo labiau automobilis prispaudžiamas prie dangos. Karštos dujos šiuo atveju dar labiau paspartina minėtą tėkmę – generuojama daugiau prispaudimo.

Coanda
Pirmieji, pasinaudoję aerodinamikos efektu, pavadintu rumuno mokslininko bei išradėjo Henri Coanda (skaityt – kuanda) vardu, šįmet buvo „McLaren“.
Coanda efektas apibūdinamas taip – dujos (ar skystis), išmetamos iš tam tikro šaltinio, visuomet sklis pagal sienelę (ar objektą), esančią netoli išmetimo angos, net jei ši sienelė yra nutolisi nuo įprastos išmetimo ašies krypties. Kitaip tariant dujos „palinks“ ir judės pagal papildomai nurodytą kryptį.
Žemiau pavaizduotas „Lotus“ bolido galas iki modifikacijų ir po jų.
Įprasto, kitaip vadinamo periskopinio, išmetimo atveju dujos tiesiog pasišalindavo iš vamzdžių „horizontaliai“ bei išsisklaidydavo, palaipsniui pakildamos į viršų, tuo tarpu „Coanda“ išmetimas nukreipia juos žemiau, link žemutinės plokštės ir toliau, difuzoriaus link.
lotus_coanda

Oro srautas
Dar vienas momentas, kuris sustipriną ir padidiną oro srautą, judanti prie difuzoriaus (tačiau taisyklių ribose!) yra radiatoriaus dangčių (sidepod) forma, kuri yra besilinkstantį žemyn, artėjant išmetimo angai.
Kai tik šioje vietoje skriejantis oro srautas pasiekia dujų išmetimo kraštą, jis dar labiau sustiprina Coanda efektą – jos spaudžiamos specialiuoju kanalu ir skrieja prie difuzoriaus.
Šie du efektai kartu generuoja pakankamą papildomą prispaudžiamąją galią net lėtuose posūkiuose, kur prispaudimas labai reikalingas.

Karštis?
Viena iš problemų, norint dujas išmesti ne į orą, o nukreipti link bolido dalių yra karštis t.y. kaip apsaugoti Coanda kanalą, bei dugno plokštę nuo karščio, mat ties išmetimu dujos yra įkaitusios iki 750 laipsnių pagal Celsijų. Laimei, nuogastavimai dėl karščio nėra labai pagrįsti, mat dujos, pasišalinusios iš vamzdžių, žaibiškai vėsta iki 150 laipsnių – o ši temperatūra yra lengvai suvaldoma ir negręsia perkaitinimu. Be abejo, pats Coanda kanalas ir šalia jo esanti vieta yra papildomai „apsiutos“, tačiau tai yra vienintelė reikalinga papildoma apsauga.
lotus_coanda_flow

Naujas sezonas
Kadangi 2013 m. FIA F-1 Techninis reglamentas, kalbant apie dujų išmetimą, nesisikiria nuo šįmečio, laukiama, kad komandos dar labiau patobulins Coanda sistemas tiek įšorėje, pvz. palenkdami radiatorių gaubtus dar labiau, tiek ir variklio reguliavimo prasme, mat Coanda turi minusą – galios praradimą.
Ypač bus įdomu, kuriuo keliu pasuks „Sauber“ ir „Red Bull“, nes pastarosios ekipos nenaudojo aukščiau aprašytos Coanda sistemos.

5 thoughts on “Coanda išmetimas – kas tai ir su kuo valgoma?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.