¿Qué es el efecto Coanda? Acá te decimos todo lo que debes saber sobre este fenómeno

06/12/2018   |   Leer en 8 minutos  |   Hernández, A.

En la naturaleza ocurren ciertos acontecimientos que los seres humanos no percibimos a simple vista con nuestros limitados sentidos, pero no por ello dejan de suceder. Uno de éstos es el efecto Coanda, un fenómeno físico en el que una corriente de aire tiende a ser atraída por una superficie que se encuentra en su trayectoria. Es la base fundamental de la aerodinámica moderna y se aplica a los fluidos en general, por lo que es de gran importancia para el desarrollo de automóviles y aviones.

Coche Fórmula 1

Este fenómeno con el nombre de un científico rumano se utiliza para estimular velocidades de punta y cargas dinámicas en los autos

Las posibilidades de redirigir los flujos de aire a través de esta compleja disciplina es medular en los análisis aerodinámicos de la Fórmula Uno, donde la fabricación de carrocerías es altamente influenciada por este fenómeno con el fin de estimular velocidades de punta y cargas dinámicas del coche en cuestión.  Es por esto que los rápidos monoplazas tienen una carrocería llena de curvas suaves y uniformes que aprovechan los flujos de aire.

No es que la carrocería de un auto busque reducir el aire, más bien se trata de reconducirlo, pues como lo han explicado los físicos, el aire se adhiere a la superficie de los autos y el chiste consiste en que siga los patrones que beneficiarán la conducción.

De la misma forma ocurre con los aviones, cuyas alas tienen una curvatura para generar una depresión que al pasar el aire produce un esquema de fuerzas que sostienen al aparato en el aire.

Coche Fórmula 1

Los autos Fórmula Uno poseen carrocerías llenas de curvas suaves

Para comprender mejor el efecto Coanda vamos a hacer un pequeño ejercicio de imaginación: si tomáramos una botella de vino nos daremos cuenta que su forma es cilíndrica; al compararla con un pedazo de madera de forma rectangular, cuyos cuatro lados tengan la misma distancia que el diámetro de la botella e idéntica altura podríamos pensar que un flujo de aire que impacte a ambos objetos se comportará de la misma forma, es decir, que será repelido a ambos lados de los objetos dejando una pequeña turbulencia en la trayectoria. Pero nada de eso. Mientras el flujo de aire que impacta el pedazo de madera sí lo desprecia a los lados pues sus ángulos son lo bastante agudos para ello, pero la curvatura de la botella en cambio, hace que el flujo de aire que la atraviesa se adhiera a su superficie y se vuelva a encontrar del otro lado para seguir la misma trayectoria que seguía antes del impacto. Lo que sucede es que el aire (también aplica para todos los fluidos) se pega a la superficie de la botella y continúa su recorrido. Este es el efecto Coanda.

Coche Fórmula 1

El flujo de aire parece adherirse a las superficies redondeadas que están en su camino

Otro ejemplo de este fenómeno consiste en acercar una cuchara a un chorro de agua que sale de un grifo completamente en vertical. En el momento en que la cuchara toca el flujo de agua esta parece adherirse a la superficie redondeada de la cuchara y cambia su trayectoria curva.

En el caso de los autos más rápidos del mundo, los Fórmula Uno, se ayudan de un elemento adicional que se encuentra en la parte posterior del monoplaza, denominado difusor, está ubicado entre los neumáticos y el alerón trasero y se encarga de atrapar todo el aire canalizado por la carrocería a través del efecto Coanda y redirigirlo para que salga a ambos lados del coche sin que toque las ruedas traseras. Ciertamente este último elemento no es un elemento tan novedoso en el automovilismo ya que desde los años 70 se vienen utilizando. La ciencia ha sido siempre la misma, utilizar el flujo de aire en favor del agarre, pero precisamente por su gran capacidad ha sido limitado su uso vía reglamento, pero no por ello ha dejado de ser un elemento importante y altamente estudiado por los ingenieros de las distintas escuderías.

Hay que comprender el principio de Bernoulli en cuanto a la dinámica de los fluidos para entender el funcionamiento de un difusor. El físico suizo Daniel Bernoulli afirmó en el siglo XVIII que cuando la velocidad de un fluido aumenta, la presión disminuirá, y si el coche busca generar carga aerodinámica simplemente tiene que lograr que la presión debajo de él sea menor a la del aire que circula por encima.

Es por esto que el difusor no funciona independientemente de la carrocería que a través del efecto Coanda le suministra la materia prima para que realiza su trabajo: un flujo de aire constante y bien canalizado.

Avión Boeing

El efecto Coanda es un pilar de la aerodinámica moderna

El efecto Coanda tiene un sinfín de aplicaciones, desde la aeronáutica y todo lo que implica que un avión se mantenga en el aire, o la generación de energía hidroeléctrica o el diseño de equipos de aire acondicionado o incluso la meteorología. En la ciencia médica se ha utilizado para detectar patologías asociadas a la presión arterial.

El efecto Coanda no sólo se emplea con tanta efusividad en la Fórmula Uno pues tiene aplicaciones en casi cualquier disciplina en las que los fluidos intervengan y muchas compañías invierten millones de dólares en estudiar fenómenos asociados a ello.

Estructura de un coche Fórmula 1

La aerodinámica en los autos busca reconducir el flujo de aire en favor de la velocidad

Los expertos en aerodinámica son quienes más cercana relación tienen con Coanda, y el motivo es muy simple, buscan sacarle provecho. Como ya explicamos, la ciencia de la medicina también estudia de cerca este fenómeno físico para aliviar patologías.     

Pero Coanda también tiene sus detractores. Existen personas que pese a los resultados prácticos que este fenómeno evidencia en superficies cercanas a la corriente de los fluidos, afirman que el impacto es mínimo con él, asegurando incluso que los aviones vuelan por distintas razones. Lo cierto es que aunque no lo vemos, este fenómeno se despliega en todos lados.

En definitiva, el efecto Coanda existe en nuestra vida diaria. Si cada día te montabas en tu coche preguntándote el porqué de las formas redondeadas que hay en él, o por la curvatura del parabrisas, o por la pendiente en la parte trasera de la carrocería, ya tienes la respuesta a tus preguntas.

Por cierto, el término Coanda fue acuñado por el ingeniero Albert Metral haciendo honor a su colega experto en aeronáutica de origen rumano, Henri Coandă, quien fue el descubridor de este efecto cuando estudiaba un prototipo de avión tipo jet.

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