L’effetto Coandă è un fenomeno della fisica dei fluidi che come una binario invisibile instrada un getto per esempio di acqua a seguire una superficie. Come?
Effetto Coandă nella vita quotidiana: il cucchiaio e il getto d’acqua
Un esempio semplice e sperimentabile dell’effetto Coandă si manifesta quando si avvicina un cucchiaio al getto d’acqua di un rubinetto. Invece di cadere in linea retta, l’acqua aderisce alla superficie curva del cucchiaio e la segue, deviando la propria traiettoria. Questo comportamento, apparentemente controintuitivo, è una dimostrazione diretta della tendenza di un fluido in movimento ad “attaccarsi” a una superficie vicina.
Come si manifesta l’effetto Coandă e il ruolo dell’accelerazione del fluido
L’effetto Coandă si osserva quando un getto di fluido scorre in vicinanza di una superficie, ed è diretta conseguenza del moto di particelle nei pressi delle superfici: invece di proseguire in linea retta, il flusso viene deviato e resta aderente alla superficie. Questo avviene perché il fluido in movimento accelera lungo la curvatura, trascinando con sé le particelle circostanti. L’accelerazione del fluido è cruciale: genera differenze di velocità che, a loro volta, influenzano la distribuzione delle pressioni e determinano la deviazione del getto.
Pressioni, adesione e deviazione del flusso
Il meccanismo alla base dell’effetto Coandă è legato al gioco di pressioni che si crea tra il getto e l’ambiente circostante. Come noto dai principi di fluidodinamica, un fluido in movimento può variare la sua pressione. Quando il fluido scorre vicino a una superficie, anche la velocità delle particelle d’aria aumenta e la pressione locale diminuisce. La differenza di pressione tra i lati del fluido spinge il getto verso la superficie, mantenendolo aderente. L’attrito e le forze molecolari contribuiscono ulteriormente a questa adesione, facendo sì che il flusso segua la curvatura fino a quando non si separa per instabilità o perdita di energia.
Applicazioni dell’effetto Coandă: aeronautica e Formula 1
In campo aeronautico, l’effetto Coandă è sfruttato per migliorare la portanza e il controllo dei velivoli. Alcuni progetti di aerei hanno utilizzato getti d’aria deviati sulle ali o sulle superfici di coda per incrementare la circolazione di aria e ottenere maggiore stabilità. Questo principio è stato studiato anche per sistemi di decollo e atterraggio, dove la deviazione del flusso permette di aumentare la spinta verso l’alto.
Nell’automobilismo, in particolare in Formula 1, l’effetto Coandă è stato applicato ai sistemi di scarico. I gas caldi, opportunamente direzionati, venivano fatti aderire alla carrozzeria per convogliare i flussi verso il diffusore posteriore. In questo modo si migliorava l’efficienza aerodinamica, aumentando la deportanza e quindi l’aderenza al suolo, un vantaggio cruciale nelle curve ad alta velocità.
a cura di Gianfranco Longo