Efecto Coanda

 El Objetivo de Mecánica de fluidos como ingeniería es conocer y entender los principios, propiedades y problemas que afectan los fluidos. De esta forma todas las interacciones de un cuerpo sólido con un líquido; sin importar su naturaleza, siendo organismos vivientes como aves o peces, como objetos creados por el ingenio humano como los aviones. Todos ellos actuan de la misma forma e implican un flujo del fluido sobre un límite sólido. Así, se puede decir que la dinámica fluida es la ciencia del efecto Coanda.
 En teoría el efecto Coanda es un fenómeno relacionada con el movimiento de los fluidos (sea aire o líquido) que es similar al efecto Bernoulli, que tiende a adherirse a una superficie y a fluir a lo largo de ella. En otras palabras Henri Coanda observó que una corriente de líquido o de gas, tiende a abrazar un contorno convexo cuando está dirigida en una tangente a esa superficie. Sin embargo tiene sus limitaciones tanto en el tipo del fluido a utilizar, como la geometría del cuerpo, entre otros características que pueden afectar este efecto.

Fig. 1: Forma de que el flujo de aire sigue la superficie curva; todo ello debido a la viscosidad de este, en primer caso podemos apreciar que el efecto no se aprecia, debido a que no posee una curvatura, sino un cambio brusco en la superficie; lo que corta la fuerza relacionada con la viscosidad. En el segundo caso la adherencia sobre la superficie del cuerpo se mantiene debido a que este cambio no es brusco; además de que no genera un pequeño vacío como en el anterior caso; por lo que el aire tiende a seguir la forma por esta fuerza relacionada con la viscosidad.

 De este efecto se pueden apreciar múltiples aplicaciones en nuestro entorno, ya sean sucesos cotidianos o usos prácticos de éste para la satisfacción de las necesidades humanas. Entre las primeras encontramos ejemplos tales como el de una cuchara por la cual dejamos escurrir agua en dirección vertical. También podemos presenciar este efecto al analizar el lanzamiento de una pelota que va girando, al acercar un secador de pelo al papel higiénico (pareciese que volara), entre otros ejemplos. Por otra parte tenemos aplicaciones en el automovilismo, y en especial en la Fórmula 1, este caso este efecto es utilizado para canalizar el aire en ciertos lugares que se desee del chasis del automóvil o monoplaza, sin tener que desdoblarlo en demasía; evitando las resistencias aerodinámicas que generaría. Este efecto es primordial en la aeronáutica. Es importante mencionar que Henri Coanda fue pionero en la construcción de aviones a propulsión. Se pueden mencionar curiosas investigaciones se han hecho en este último ámbito sobre aviones que tienen la forma de platillo, alrededor de 1950 los soviéticos trabajaron en un prototipo llamado Ekip (un avión teledirigido que parece plato volador), equivalentes de éste son Flying Flapjack, un avión de guerra a propulsor, con aspecto de Frisbee, y Avrocar un platillo a turbina diseñado por Canadienses, entre otros estudios o experimentos que se han o se encuentran en desarrollo.
 Aplicado a la aeronáutica. Inicialmente, se observó que el flujo de aire se pega a una superficie curva (igual que otros fluidos) lo que aplicado al diseño de un avión dio como resultado el aumento de la elevación de la mayoría de las aeronaves, que son levemente curvas, lo cual incentivó a que ingenieros intentaran hacer aviones totalmente curvos (tal como un platillo volador).
 El avión en sí, está expuesto a la fuerza de gravedad (descrita por newton) y a la resistencia del aire (fuerza de roce) por lo que si vencemos estas dos restricciones el avión podrá volar. Para este propósito se usa un motor conectado a grandes hélices que giran velozmente o motores de propulsión a chorro en conjunto con el diseño del avión (que aprovecha el efecto Coanda, o mejor dicho aprovecha la viscosidad del fluido). En el diseño son muy importantes las alas ya que por ellas fluye el aire, al adosarse este a la superficie curva genera una fuerza resultante anti-torque perpendicular a dicha superficie (lo que explica que se mejore la elevación de los aviones, respecto de versiones anteriores de ala).

Fig. 2: Esquema de cómo se comporta un ala; como el fluido (aire) sigue alrededor de la misma; provocado por la viscosidad del aire; se aprecia que el aire demora mucho más en pasar por la parte superior que la parte inferior, por lo que provoca una diferencia considerable de velocidades entre la parte superior y la inferior.