ปรากฏการณ์โคอันดา ( / ˈ k w ɑː n d ə /หรือ/ ˈ k w æ -/ ) คือแนวโน้มของเจ็ทของเหลวที่จะเกาะติดกับพื้นผิวที่มีรูปร่างใดๆ^{[ 1 ]}พจนานุกรม Merriam-Websterอธิบายว่า "แนวโน้มของเจ็ทของเหลวที่พุ่งออกมาจากรูที่จะไหลไปตามพื้นผิวเรียบหรือโค้งที่อยู่ติดกัน และดึงของเหลวจากบริเวณโดยรอบเข้ามา ทำให้เกิดบริเวณที่มีความดันต่ำกว่า" ^{[ 2 ]}

ตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์ชาวโรมาเนียHenri Coandăซึ่งเป็นคนแรกที่ตระหนักถึงการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์นี้ในการออกแบบเครื่องบินเมื่อราวปี 1910 ^{[ a ] ​​[ 3 ]}ได้รับการบันทึกอย่างชัดเจนเป็นครั้งแรกในสิทธิบัตรสองฉบับที่ออกในปี 1936

โทมัส ยังได้บรรยายปรากฏการณ์นี้ไว้ในปาฐกถาต่อราชสมาคมในปี ค.ศ. 1800:

แรงดันด้านข้างที่ผลักเปลวเทียนเข้าหากระแสลมจากท่อเป่าลมนั้น น่าจะคล้ายคลึงกับแรงดันที่ทำให้กระแสลมเบี่ยงเบนเข้าหาสิ่งกีดขวาง ลองสังเกตรอยบุ๋มที่กระแสลมบางๆ ทิ้งไว้บนผิวน้ำ เมื่อนำวัตถุที่มีรูปทรงนูนมาสัมผัสกับด้านข้างของกระแสลม รอยบุ๋มจะแสดงให้เห็นทันทีว่ากระแสลมเบี่ยงเบนเข้าหาวัตถุนั้น และหากวัตถุนั้นสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในทุกทิศทาง มันก็จะถูกผลักเข้าหากระแสลม... ^[ข]

กว่าร้อยปีต่อมา อองรี โคอันดา ได้ระบุการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์นี้ในระหว่างการทดลองกับ เครื่องบิน Coandă-1910 ของเขา ซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์ที่เขาออกแบบไว้เป็นพิเศษ กังหันที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ผลักอากาศร้อนไปด้านหลัง และโคอันดา สังเกตเห็นว่ากระแสลมถูกดึงดูดไปยังพื้นผิวใกล้เคียง ในปี 1934 โคอันดา ได้รับสิทธิบัตรในฝรั่งเศสสำหรับ "วิธีการและอุปกรณ์สำหรับการเบี่ยงเบนของของเหลวเข้าไปในของเหลวอีกชนิดหนึ่ง" ปรากฏการณ์นี้ถูกอธิบายว่าเป็นการ "เบี่ยงเบนของเจ็ทธรรมดาของของเหลวที่แทรกซึมเข้าไปในของเหลวอีกชนิดหนึ่งในบริเวณใกล้เคียงกับผนังนูน" เอกสารทางการฉบับแรกที่กล่าวถึงปรากฏการณ์นี้อย่างชัดเจนคือสิทธิบัตรสองฉบับของเขาในปี 1936 ^{[ 4 ] [ 5 ]}ชื่อนี้ได้รับการยอมรับโดยนักอากาศพลศาสตร์Theodore von Kármánซึ่งมีความสัมพันธ์ทางวิทยาศาสตร์กับโคอันดามายาวนานในปัญหาอากาศพลศาสตร์^{[ 6 ]}

แผนภาพแสดงกลไกที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์โคอันดา

กระแสลมอิสระจะดึงโมเลกุลของอากาศจากบริเวณโดยรอบ ทำให้เกิด "ท่อ" หรือ "ปลอก" ที่มีความดันต่ำ แบบสมมาตรตามแกนรอบกระแสลม (ดูแผนภาพที่ 1) แรงที่เกิดขึ้นจากท่อความดันต่ำนี้จะสมดุลกับความไม่เสถียรของการไหลในแนวตั้งฉาก ทำให้กระแสลมมีความเสถียรในแนวเส้นตรง อย่างไรก็ตาม หากวางพื้นผิวแข็งไว้ใกล้และขนานกับกระแสลมโดยประมาณ (แผนภาพที่ 2) การดึง (และการกำจัด) อากาศจากระหว่างพื้นผิวแข็งกับกระแสลมจะทำให้ความดันอากาศด้านนั้นของกระแสลมลดลง ซึ่งไม่สามารถปรับสมดุลได้อย่างรวดเร็วเท่ากับบริเวณความดันต่ำที่ด้าน "เปิด" ของกระแสลม

ความแตกต่างของความดันที่เกิดขึ้นทั่วลำน้ำทำให้ลำน้ำเบี่ยงเบนไปยังพื้นผิวใกล้เคียง จากนั้นจึงเกาะติดกับพื้นผิวนั้น (แผนภาพที่ 3) ^{[ 7 ] [ 8 ]}ลำน้ำจะเกาะติดกับพื้นผิวโค้งได้ดียิ่งขึ้น (แผนภาพที่ 4) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทิศทางของพื้นผิวแต่ละครั้ง (เล็กน้อยมาก) จะช่วยฟื้นฟูผลของการโค้งงอเริ่มต้นของลำน้ำ^{[ 8 ] [ 9 ]}หากความโค้งไม่คมเกินไป ลำน้ำสามารถเกาะติดกับพื้นผิวได้แม้หลังจากไหลวนรอบพื้นผิวโค้งทรงกระบอก 180° แล้วจึงเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม แรงที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะก่อให้เกิดแรงที่เท่ากันและตรงกันข้ามกับพื้นผิวที่ลำน้ำไหลผ่าน^{[ 8 ]}แรงเหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อทำให้เกิดแรงยกและการเคลื่อนที่รูปแบบอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับทิศทางของลำน้ำและพื้นผิวที่ลำน้ำเกาะติด^{[ 7 ]} "ขอบ" เล็ก ๆ ของพื้นผิว ณ จุดที่ลำน้ำเริ่มไหลผ่านพื้นผิวนั้น (แผนภาพที่ 5) จะเพิ่มการเบี่ยงเบนเริ่มต้นของทิศทางการไหลของลำน้ำ ผลลัพธ์นี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่ากระแสน้ำวนความดันต่ำก่อตัวขึ้นด้านหลังขอบ ทำให้เกิดการเอียงลงสู่ผิวน้ำ^{[ 7 ]}

ปรากฏการณ์ Coandă สามารถเกิดขึ้นได้ในของเหลวทุกชนิด ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพเท่ากันทั้งในน้ำและอากาศ^{[ 7 ]}ปีกเครื่องบินที่ได้รับความร้อนจะช่วยลดแรงต้านได้อย่างมาก^{[ 10 ]}

แหล่งข้อมูลในยุคแรกๆ ให้ข้อมูลเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองที่จำเป็นต่อการอธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างละเอียด ปรากฏการณ์โคอันดาอาจเกิดขึ้นตามผนังโค้งได้ทั้งในเจ็ทอิสระหรือเจ็ ทติดผนัง

ในภาพด้านซ้ายของหัวข้อก่อนหน้า: "กลไกของปรากฏการณ์โคอันดา" ปรากฏการณ์ดังกล่าว ตามที่ ที. ยัง อธิบายไว้ว่า "แรงดันด้านข้างที่ช่วยลดการเปลี่ยนทิศทางของกระแสอากาศใกล้สิ่งกีดขวาง" แสดงถึงกระแสลมอิสระที่พุ่งออกมาจากรูเปิดและสิ่งกีดขวางในบริเวณโดยรอบ ปรากฏการณ์นี้รวมถึงแนวโน้มของกระแสลมอิสระที่พุ่งออกมาจากรูเปิดที่จะดึงของเหลวจากบริเวณโดยรอบที่มีการเข้าถึงจำกัด โดยไม่เกิดบริเวณที่มีแรงดันต่ำกว่าเมื่อไม่มีสิ่งกีดขวางในบริเวณโดยรอบ ดังเช่นกรณีในด้านตรงข้ามที่เกิดการผสมแบบปั่นป่วนที่ความดันบรรยากาศ

ในภาพด้านขวา ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นตามผนังโค้งในลักษณะของเจ็ทติดผนังภาพด้านขวานี้แสดงถึงเจ็ทติดผนังแบบสองมิติระหว่างผนังระนาบขนานสองด้าน โดยที่ "สิ่งกีดขวาง" คือส่วนทรงกระบอกหนึ่งในสี่ส่วนที่ต่อจากช่องสี่เหลี่ยมผืนผ้าแนวนอน ทำให้ไม่มีของเหลวจากสภาพแวดล้อมโดยรอบถูกดึงเข้ามาตามผนังเลย แต่จะไหลไปเฉพาะด้านตรงข้ามในลักษณะผสมปั่นป่วนกับอากาศโดยรอบเท่านั้น

เพื่อเปรียบเทียบผลการทดลองกับแบบจำลองทางทฤษฎี เราจะพิจารณาเจ็ทผนังระนาบสองมิติที่มีความกว้าง ( h ) ตามแนวผนังวงกลมที่มีรัศมี ( r ) เจ็ทผนังจะไหลตามแนวผนังราบ เช่น ผนังที่มีรัศมีอนันต์ หรือรัศมีเท่ากับรัศมีของโลก โดยไม่มีการแยกตัว เนื่องจากความดันพื้นผิวและความดันภายนอกในบริเวณผสมมีค่าเท่ากับความดันบรรยากาศทุกที่ และชั้นขอบเขตจะไม่แยกตัวออกจากผนัง

ด้วยรัศมีที่เล็กกว่ามาก (12 เซนติเมตรในภาพด้านขวา) จะเกิดความแตกต่างในแนวขวางระหว่างแรงดันภายนอกและแรงดันที่ผนังของเจ็ท ทำให้เกิดการไล่ระดับแรงดันขึ้นอยู่กับ⁠ชม./รความโค้งสัมพัทธ์ ความแตกต่างของความดันนี้สามารถปรากฏขึ้นในบริเวณก่อนและหลังจุดกำเนิดของกระแสน้ำวน โดยค่อยๆ เพิ่มขึ้น และหายไป ณ จุดที่ชั้นขอบเขตของกระแสน้ำวนแยกตัวออกจากผนัง ซึ่งความดันที่ผนังจะเท่ากับความดันบรรยากาศ (และความแตกต่างของความดันตามแนวขวางจะกลายเป็นศูนย์)

^{การทดลอง ที่}ทำในปี พ.ศ. 2499 โดยใช้เจ็ทอากาศปั่นป่วน ที่ เลขเรย์โนลด์ 10⁶ ที่ความกว้างเจ็ทต่างๆ ( h ) แสดงให้เห็นความดันที่วัดตามรัศมีผนังโค้งวงกลม ( r ) ที่ระยะห่างแนวนอนต่างๆ จากจุดกำเนิดของเจ็ท (ดูแผนภาพทางด้านขวา) ^{[ 11 ] [ 12 ]}

เหนือ ระดับวิกฤตชม./รอัตราส่วน 0.5 แสดงให้เห็นเฉพาะผลกระทบเฉพาะที่บริเวณต้นกำเนิดของกระแสน้ำวน โดยแผ่ขยายออกไปเป็นมุมเล็กๆ 18° ตามแนวผนังโค้ง จากนั้นกระแสน้ำวนจะแยกตัวออกจากผนังโค้งทันที ดังนั้นจึงไม่เห็นปรากฏการณ์ Coandă แต่เห็นเพียงการยึดเกาะเฉพาะที่: ความดันที่ต่ำกว่าความดันบรรยากาศปรากฏขึ้นบนผนังตามระยะทางที่สอดคล้องกับมุมเล็กๆ 9° ตามด้วยมุมที่เท่ากัน 9° ซึ่งความดันนี้จะเพิ่มขึ้นจนถึงความดันบรรยากาศ ณ จุดที่ชั้นขอบเขตแยกตัวออก โดยขึ้นอยู่กับความชันตามแนวยาวที่เป็นบวกนี้ อย่างไรก็ตาม หาก ⁠ชม./รหากอัตราส่วนมีค่าน้อยกว่าค่าวิกฤตที่ 0.5 ความดันที่วัดได้บนผนังบริเวณจุดกำเนิดของเจ็ทจะต่ำกว่าความดันบรรยากาศ และความดันนี้จะต่อเนื่องไปตามผนัง (จนกระทั่งสิ้นสุดผนัง ดูแผนภาพทางด้านขวา) นี่คือ "ปรากฏการณ์โคอันดาที่แท้จริง" เนื่องจากเจ็ทเกาะติดกับผนัง "ด้วยความดันที่เกือบคงที่" เช่นเดียวกับเจ็ทที่เกาะกับผนังแบบทั่วไป

การคำนวณที่ Woods ทำในปี พ.ศ. 2497 ^{[ 13 ]}เกี่ยวกับ การไหล แบบไร้ความหนืดตามผนังวงกลมแสดงให้เห็นว่ามีวิธีแก้ปัญหาแบบไร้ความหนืดอยู่ได้กับความโค้งใดๆชม./รและมุมเบี่ยงเบนใดๆ ที่กำหนดจนถึงจุดแยกบนผนัง ซึ่งจุดเอกลักษณ์ปรากฏขึ้นโดยมีความชันอนันต์ของเส้นโค้งความดันพื้นผิว

โดยนำค่ามุมที่จุดแยกตัวซึ่งได้จากการทดลองก่อนหน้านี้มา ใช้ในการคำนวณสำหรับแต่ละค่าของความโค้งสัมพัทธ์ชม./รภาพนี้เพิ่งได้รับมาเมื่อเร็ว ๆ นี้ [ ^{14 ] และ}แสดงให้เห็นถึงผลกระทบจากแรงเฉื่อยที่แสดงโดยวิธีแก้ปัญหาแบบไร้ความหนืด: สนามความดันที่คำนวณได้นั้นคล้ายกับสนามความดันจากการทดลองที่อธิบายไว้ข้างต้น นอกหัวฉีด ความโค้งของการไหลเกิดจากความชันของความดันตามขวางเท่านั้น ดังที่ T. Young ได้อธิบายไว้ จากนั้น ความหนืดจะสร้างชั้นขอบเขตตามผนังและการผสมแบบปั่นป่วนกับอากาศโดยรอบเช่นเดียวกับเจ็ทผนังทั่วไป ยกเว้นว่าชั้นขอบเขตนี้จะแยกตัวออกภายใต้การกระทำของความแตกต่างระหว่างความดันโดยรอบสุดท้ายและความดันพื้นผิวที่น้อยกว่าตามผนัง ตามที่ Van Dyke ^{[ 15 ]}อ้างถึงใน Liftการได้มาซึ่งสมการ (4c) ของเขายังแสดงให้เห็นว่าการมีส่วนร่วมของความเค้นหนืดต่อการเปลี่ยนทิศทางการไหลนั้นมีน้อยมาก

อีกวิธีหนึ่งคือการคำนวณมุมเบี่ยงเบนที่ชั้นขอบเขตซึ่งอยู่ภายใต้สนามแรงดันไร้ความหนืดแยกตัวออก การคำนวณอย่างคร่าวๆ ได้แสดงให้เห็นว่ามุมการแยกตัวเป็นฟังก์ชันของ⁠ชม./รและเลขเรย์โนลด์: ^{[ 12 ]}ผลลัพธ์จะถูกรายงานบนภาพ เช่น คำนวณได้ 54° แทนที่จะเป็น 60° ที่วัดได้สำหรับชม./ร= 0.25 จำเป็นต้องมีการทดลองเพิ่มเติมและการคำนวณชั้นขอบเขตที่แม่นยำยิ่งขึ้น

การทดลองอื่น ๆ ที่ดำเนินการในปี 2547 โดยใช้เจ็ทน้ำพุ่งไปตามผนังทรงกลม แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์โคอันดาไม่เกิดขึ้นในการไหลแบบลามินาร์และค่าวิกฤต⁠ชม./รอัตราส่วนสำหรับเลขเรย์โนลด์ขนาดเล็กนั้นเล็กกว่าอัตราส่วนสำหรับการไหลแบบปั่นป่วนมาก ^{[ 16 ]}ลงไปถึงชม./ร= 0.14 โดยมีเลขเรย์โนลด์เท่ากับ 500และชม./ร= 0.05 สำหรับเลขเรย์โนลด์เท่ากับ 100

LC Woods ยังได้คำนวณการไหลแบบสองมิติที่ไม่มีความหนืดของเจ็ทอิสระที่มีความกว้าง h ซึ่งเบี่ยงเบนไปรอบๆ พื้นผิวทรงกระบอกที่มีรัศมี r ระหว่างจุดสัมผัสแรกที่ A และจุดแยกที่ B โดยรวมถึงมุมเบี่ยงเบนθ ด้วย และ พบว่ามีคำตอบสำหรับค่าความโค้งสัมพัทธ์ใดๆ ก็ตามชม./รและมุม θยิ่งไปกว่านั้น ในกรณีของเจ็ทอิสระ สมการสามารถหาคำตอบได้ในรูปแบบปิด ซึ่งให้การกระจายความเร็วตามผนังวงกลม จากนั้นจึงคำนวณการกระจายความดันที่พื้นผิวโดยใช้สมการเบอร์นูลลี ให้เราพิจารณาความดัน ( pa ₎และความเร็ว ( va ₎ตามเส้นกระแสอิสระที่ความดันแวดล้อม และ γคือมุมตามผนังซึ่งเป็นศูนย์ที่ A และ θที่ B จากนั้นความเร็ว ( v ) จะได้ว่า:

${\displaystyle {\frac {v}{v_{\mathrm {a} }}}=\exp \left({\frac {2h}{\pi r}}\arctan {\sqrt {\sinh ^{2}\left({\frac {\pi \theta r}{4h}}\right)-\cosh ^{2}\left({\frac {\pi \theta r}{4h}}\right)\tanh ^{2}\left({\frac {\pi \gamma r}{4h}}\right)}}\,\right)}$

ภาพแสดงการกระจายแรงดันพื้นผิวของเจ็ ทน้ำรอบพื้นผิวทรงกระบอก โดยใช้ค่าความโค้งสัมพัทธ์เดียวกันชม./รและมุม θ เดียวกัน กับที่พบสำหรับเจ็ทผนังที่รายงานในภาพด้านขวามือนี้ได้รับการกำหนดแล้ว: สามารถพบได้ในเอกสารอ้างอิง (15) หน้า 104 และภาพทั้งสองค่อนข้างคล้ายกัน: ผลกระทบของ Coandă ของเจ็ทอิสระเป็นแบบเฉื่อย เช่นเดียวกับผลกระทบของ Coandă ของเจ็ทผนัง อย่างไรก็ตาม การวัดเชิงทดลองของการกระจายแรงดันพื้นผิวที่สอดคล้องกันยังไม่เป็นที่ทราบ

การทดลองในปี พ.ศ. 2492 โดย Bourque และ Newmann ^{[ 17 ]}เกี่ยวกับการกลับมาเกาะติดของเจ็ทปั่นป่วนสองมิติกับแผ่นขนานที่เยื้องศูนย์หลังจากล้อมรอบฟองแยกซึ่งมีกระแสน้ำวนความดันต่ำถูกจำกัด (ดังในภาพที่ 5 ในส่วนก่อนหน้า) และสำหรับเจ็ทสองมิติที่ตามด้วยแผ่นเรียบแผ่นเดียวที่เอียงทำมุมแทนที่จะเป็นผนังโค้งเป็นวงกลมในแผนภาพทางด้านขวาที่อธิบายประสบการณ์ของเจ็ทผนัง: เจ็ทจะแยกออกจากแผ่น จากนั้นจะโค้งเข้าหาแผ่นเมื่อของเหลวรอบข้างถูกดึงเข้ามาและความดันลดลง และในที่สุดก็จะกลับมาเกาะติดอีกครั้งโดยล้อมรอบฟองแยก เจ็ทจะยังคงเป็นอิสระหากมุมมากกว่า 62°

ในกรณีสุดท้ายนี้ ซึ่งเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่เสนอโดย Coandă ผู้ประดิษฐ์อ้างว่าปริมาณของเหลวที่ถูกดึงโดยไอพ่นจากสภาพแวดล้อมโดยรอบจะเพิ่มขึ้นเมื่อไอพ่นเบี่ยงเบน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่นำมาใช้เพื่อปรับปรุงการกวาดล้างของเครื่องยนต์สันดาปภายใน และเพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงยกสูงสุดของปีก ดังที่ระบุไว้ในการใช้งานด้านล่าง

ในทั้งสองกรณี ได้มีการวัดการกระจายแรงดันบนพื้นผิวและระยะการยึดติดใหม่อย่างถูกต้อง และได้มีการพัฒนาทฤษฎีโดยประมาณสองทฤษฎีสำหรับแรงดันเฉลี่ยภายในฟองอากาศที่แยกตัว ตำแหน่งการยึดติดใหม่ และการเพิ่มขึ้นของปริมาตรการไหลจากรูเปิด ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้สอดคล้องกับการทดลองเป็นที่น่าพอใจ

ผลของ Coandă มีการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ยกตัวสูง ต่างๆ บนเครื่องบินโดยอากาศที่เคลื่อนที่เหนือปีกสามารถ "โค้งลง" ไปทางพื้นดินได้โดยใช้แฟลปและแผ่นเจ็ทที่พัดผ่านพื้นผิวโค้งด้านบนของปีก การโค้งงอของกระแสลมส่งผลให้เกิดแรงยกทางอากาศพลศาสตร์^{[ 18 ]}กระแสลมจากเครื่องยนต์เจ็ทความเร็วสูงที่ติดตั้งอยู่ในพ็อดเหนือปีกทำให้เกิดแรงยกเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มความชันของความเร็วในกระแสเฉือนในชั้นขอบเขตอย่างมาก ในความชันของความเร็วนี้ อนุภาคจะถูกพัดออกไปจากพื้นผิว ทำให้ความดันลดลง โดยติดตามงานของ Coandă อย่างใกล้ชิดเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้การวิจัยของเขา และโดยเฉพาะอย่างยิ่งงานเกี่ยวกับ "Aerodina Lenticulară" ของเขา^{[ 19 ]} John FrostจากAvro Canadaยังใช้เวลามากในการวิจัยผลกระทบนี้ นำไปสู่เครื่องบินแบบ "กลับด้าน" ที่คล้ายกับ โฮเวอร์คราฟต์ซึ่งอากาศจะออกมาเป็นวงแหวนรอบนอกของเครื่องบินและถูกควบคุมโดยการ "ติด" กับวงแหวนคล้ายแฟลป

นี่แตกต่างจากดีไซน์ของเรือโฮเวอร์คราฟต์แบบดั้งเดิม ซึ่งอากาศจะถูกเป่าเข้าไปในบริเวณส่วนกลางที่เรียกว่าห้องเก็บอากาศ (plenum ) และถูกส่งลงด้านล่างโดยใช้ "กระโปรง" ผ้า มีเพียงแบบเดียวของฟรอสต์ที่ถูกสร้างขึ้นจริง คือAvro Canada VZ-9 Avrocar

Avrocar (มักระบุเป็น 'VZ-9') เป็น เครื่องบิน ขึ้นลงในแนวดิ่ง (VTOL) ของแคนาดาที่พัฒนาโดย Avro Aircraft Ltd. ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการทางทหารลับของสหรัฐอเมริกาที่ดำเนินการในช่วงต้นของสงครามเย็น [ ^{20 ]} Avrocar มีจุดประสงค์เพื่อใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ Coandă เพื่อสร้างแรงยกและแรงขับจาก "turborotor" ตัวเดียวที่พ่นไอเสียออกทางขอบของเครื่องบินรูปทรงจานเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพคล้าย VTOL ตามที่คาดไว้ ในอากาศ มันจะมีลักษณะคล้าย^{จานบิน}มีการสร้างต้นแบบสองลำเพื่อเป็นยานทดสอบ "พิสูจน์แนวคิด" สำหรับเครื่องบินขับไล่ขั้นสูงของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และสำหรับความต้องการเครื่องบินรบทางยุทธวิธีของกองทัพบกสหรัฐฯ ด้วย^{[ 21 ]}

โครงการ 1794ของ Avro ในปี 1956 สำหรับกองทัพสหรัฐฯ ออกแบบจานบินขนาดใหญ่ขึ้นโดยอาศัยปรากฏการณ์ Coandă และตั้งเป้าให้มีความเร็วระหว่าง Mach 3 ถึง Mach 4 ^{[ 22 ]}เอกสารโครงการยังคงเป็นความลับจนถึงปี 2012

ปรากฏการณ์นี้ยังถูกนำไปใช้ใน โครงการAdvanced Medium STOL Transport (AMST) ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ด้วย เครื่องบินหลายลำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Boeing YC-14 (เครื่องบินสมัยใหม่รุ่นแรกที่ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้) เครื่องบินวิจัย Quiet Short-Haul Research Aircraft ของ NASA และ เครื่องบินวิจัย Asuka ของห้องปฏิบัติการการบินและอวกาศแห่งชาติ ของญี่ปุ่นถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้ โดยการติดตั้งเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนไว้ด้านบนของปีก เพื่อให้ได้อากาศความเร็วสูงแม้ในความเร็วบินต่ำ แต่จนถึงปัจจุบัน มีเพียงเครื่องบินลำเดียวเท่านั้นที่เข้าสู่สายการผลิตโดยใช้ระบบนี้อย่างเต็มรูปแบบ คือAntonov An-72เรือบินShin Meiwa US-1A ใช้ระบบที่คล้ายกัน เพียงแต่ว่ามันจะบังคับกระแสลมจากเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อปทั้งสี่เครื่องให้พัดผ่านด้านบนของปีกเพื่อสร้างแรงยกที่ความเร็วต่ำ ที่พิเศษกว่านั้นคือ มันได้ติดตั้งเครื่องยนต์เทอร์โบชาฟต์เครื่องที่ห้าไว้ภายในส่วนกลางของปีกโดยเฉพาะ เพื่อให้อากาศสำหรับ แฟลปแบบเป่าลมที่ มีกำลังสูง การเพิ่มระบบทั้งสองนี้ทำให้เครื่องบินมีขีดความสามารถในการขึ้นลงระยะสั้น (STOL) ที่น่า ประทับใจ

เครื่องบินทดลองMcDonnell Douglas YC-15และเครื่องบินที่ผลิตเพื่อจำหน่ายจริงอย่าง Boeing C-17 Globemaster IIIก็ใช้หลักการนี้เช่นกัน เฮลิคอปเตอร์ NOTAR แทนที่ใบพัด หางแบบเดิมด้วยใบพัดหางแบบ Coandă (ดูแผนภาพด้านซ้าย)

ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับปรากฏการณ์ Coandă ได้รับมาจากเอกสารทางวิทยาศาสตร์ที่ผลิตโดยโครงการ ACHEON EU FP7 ^{[ 23 ]}โครงการนี้ใช้หัวฉีดสมมาตรแบบพิเศษเพื่อสร้างแบบจำลองที่มีประสิทธิภาพของปรากฏการณ์ Coandă ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}และกำหนดรูปแบบเครื่องบิน STOL ที่เป็นนวัตกรรมใหม่โดยอิงจากปรากฏการณ์ดังกล่าว^{[ 27 ] [ 28 ]}กิจกรรมนี้ได้รับการขยายโดย Dragan ในภาคส่วนเครื่องจักรเทอร์โบ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างของใบพัดหมุนให้ดียิ่งขึ้นโดยงานของศูนย์วิจัย Comoti ของโรมาเนียเกี่ยวกับเครื่องจักรเทอร์โบ^{[ 29 ] [ 30 ]}

การใช้งานจริงของปรากฏการณ์ Coandă คือสำหรับตะแกรงพลังน้ำ แบบเอียง ^{[ 31 ]}ซึ่งแยกเศษขยะ ปลา ฯลฯ ออกจากกัน มิฉะนั้นจะอยู่ในกระแสน้ำที่ไหลเข้าสู่กังหัน เนื่องจากความลาดชัน เศษขยะจะตกลงมาจากตะแกรงโดยไม่ต้องกำจัดออกด้วยกลไก และเนื่องจากลวดของตะแกรงช่วยปรับปรากฏการณ์ Coandă ให้เหมาะสม น้ำจึงไหลผ่านตะแกรงไปยังท่อส่งน้ำที่นำน้ำไปยังกังหัน

เอฟเฟกต์ Coandă ถูกนำมาใช้ในเครื่องจ่ายของเหลวแบบสองรูปแบบในเครื่องล้างกระจกรถยนต์^{[ 32 ]}

หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบสั่นยังอาศัยปรากฏการณ์ Coandă อีกด้วย ของเหลวที่ไหลเข้ามาจะเข้าสู่ห้องที่มี "เกาะ" สองเกาะ เนื่องจากผลของ Coandă กระแสหลักจะแยกออกและไหลผ่านใต้เกาะหนึ่ง จากนั้นการไหลนี้จะไหลกลับเข้าสู่กระแสหลักทำให้แยกออกอีกครั้ง แต่ในทิศทางของเกาะที่สอง กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำๆ ตราบใดที่ของเหลวยังไหลเวียนอยู่ในห้อง ส่งผลให้เกิดการสั่นที่เกิดขึ้นเองซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของของเหลวและปริมาตรของสารที่ไหลผ่านเครื่องวัด เซ็นเซอร์จะตรวจจับความถี่ของการสั่นนี้และแปลงเป็นสัญญาณอนาล็อกซึ่งให้ปริมาตรที่ไหลผ่าน^{[ 33 ]}

ในระบบปรับอากาศปรากฏการณ์โคอันดา (Coandă effect) ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มระยะการกระจายลมของหัวกระจายลม ที่ติดตั้งบนเพดาน เนื่องจากปรากฏการณ์โคอันดาทำให้ลมที่ปล่อยออกมาจากหัวกระจายลม "เกาะ" กับเพดาน จึงเดินทางได้ไกลกว่าก่อนที่จะตกลงมาด้วยความเร็วในการปล่อยลมเท่ากัน เมื่อเทียบกับกรณีที่หัวกระจายลมติดตั้งอยู่ในอากาศโล่งโดยไม่มีเพดานอยู่ใกล้เคียง ความเร็วในการปล่อยลมที่ต่ำลงหมายถึงระดับเสียงที่ต่ำลง และในกรณีของระบบปรับอากาศแบบปรับปริมาณลมได้ (VAV) จะช่วยให้สามารถ ปรับอัตราส่วนการลดกำลังลม ได้มากขึ้น หัวกระจายลมแบบเส้นตรงและหัวกระจายลมแบบช่องที่สัมผัสกับเพดานเป็นระยะยาวจะแสดงปรากฏการณ์โคอันดาได้มากกว่า

ในเวชศาสตร์หัวใจและหลอดเลือด ผลของ Coandă อธิบายถึงกระแสเลือดที่แยกออกจากกันในห้อง หัวใจ ด้านขวาของทารกใน ครรภ์ ^{[ 34 ]}นอกจากนี้ยังอธิบายได้ว่าทำไม กระแสเลือด รั่วลิ้นหัวใจไมทรัล ที่ผิดปกติ จึงถูกดึงดูดและกระจายไปตามพื้นผิวผนังห้องหัวใจด้านซ้ายที่อยู่ติดกัน (เรียกว่า "กระแสเลือดเกาะผนัง" ดังที่เห็นได้จากการตรวจอัลตราซาวนด์แบบสีดอปเลอร์) ซึ่งมีความสำคัญทางคลินิกเนื่องจากพื้นที่ที่มองเห็นได้ (และดังนั้นความรุนแรง) ของกระแสเลือดเกาะผนังที่ผิดปกติเหล่านี้มักถูกประเมินต่ำกว่าความเป็นจริงเมื่อเทียบกับกระแสเลือดตรงกลางที่มองเห็นได้ง่ายกว่า ในกรณีเหล่านี้ วิธีการวัดปริมาตร เช่น วิธีพื้นที่ผิวความเร็วเท่ากันใกล้เคียง (PISA) เป็นที่นิยมใช้ในการวัดความรุนแรงของการรั่วไหลของลิ้นหัวใจไมทรัล

ในทางการแพทย์ ผลของ Coandă ถูกนำมาใช้ในเครื่องช่วยหายใจ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}

ในอุตุนิยมวิทยาทฤษฎีผลกระทบของ Coandă ยังถูกนำไปใช้กับกระแสลมบางสายที่พัดออกมาจากเทือกเขา เช่นเทือกเขาคาร์พาเทียนและเทือกเขาแอลป์ทรานซิล วาเนีย ซึ่งมีการสังเกตผลกระทบต่อการเกษตรและพืชพรรณ นอกจากนี้ยังดูเหมือนว่าจะมีผลกระทบในหุบเขาโรนในฝรั่งเศสและใกล้กับบิ๊กเดลต้าในอลาสก้าด้วย^{[ 38 ]}

ใน การแข่งขันรถยนต์ ฟอร์มูล่าวันทีม McLaren, Sauber, Ferrari และ Lotus ได้นำปรากฏการณ์ Coandă มาใช้เป็นครั้งแรกในปี 2011 เพื่อช่วยเปลี่ยนทิศทางก๊าซไอเสียให้ไหลผ่านดิฟฟิวเซอร์ด้านหลัง โดยมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มแรงกดที่ด้านหลังของรถ^{[ 39 ]}เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงกฎระเบียบที่กำหนดโดยFIAตั้งแต่ต้นฤดูกาลฟอร์มูล่าวันปี 2014 ความ ตั้งใจใน การเปลี่ยนทิศทางก๊าซไอเสียเพื่อใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ Coandă จึงถูกยกเลิก เนื่องจากข้อกำหนดบังคับว่าท่อไอเสียของรถจะต้องไม่มีชิ้นส่วนตัวถังที่ออกแบบมาเพื่อช่วยสร้างผลกระทบทางอากาศพลศาสตร์ซึ่งตั้งอยู่ด้านหลังโดยตรง^{[ 40 ]}

ในสาขากลศาสตร์ของไหลปรากฏการณ์โคอันดาถูกนำมาใช้สร้างมัลติไวเบรเตอร์แบบสองสถานะโดยที่กระแสทำงาน (อากาศอัด) เกาะติดกับผนังโค้งด้านใดด้านหนึ่ง และคานควบคุมสามารถสลับกระแสระหว่างผนังทั้งสองได้

ผลของ Coandă ยังใช้ในการผสมของเหลวสองชนิดที่แตกต่างกันในเครื่องผสมอีกด้วย^{[ 41 ] [ 42 ]}

ปรากฏการณ์โคอันดา (Coandă effect) สามารถสาธิตได้โดยการเป่าลมปริมาณเล็กน้อยขึ้นไปในมุมเฉียงเหนือลูกปิงปอง ลมจะถูกดึงดูดและเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวด้านบนของลูกปิงปอง โค้งไปรอบๆ เนื่องจากความเร่ง (การชะลอตัวและการเปลี่ยนทิศทาง) ของอากาศรอบๆ ลูกปิงปอง หากมีปริมาณลมมากพอ การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม นี้ จะสมดุลกับแรงที่เท่ากันและตรงข้ามกันที่กระทำต่อลูกปิงปองเพื่อรองรับน้ำหนักของมัน การสาธิตนี้สามารถทำได้โดยใช้ไดร์เป่าผมในระดับความแรงต่ำสุด หรือเครื่องดูดฝุ่นหากสามารถต่อท่อดูดเข้ากับท่อและเล็งขึ้นไปในมุมเฉียงได้

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือ การสาธิตปรากฏการณ์โคอันดา (Coandă effect) เกิดขึ้นเมื่อน้ำประปาไหลผ่านด้านหลังของช้อนที่ถือเบาๆ ในกระแสน้ำ และช้อนถูกดึงเข้าไปในกระแสน้ำ (ตัวอย่างเช่นMassey 1979รูปที่ 3.12 ใช้ปรากฏการณ์โคอันดาเพื่ออธิบายการเบี่ยงเบนของน้ำรอบทรงกระบอก) แม้ว่าการไหลจะดูคล้ายกับการไหลของอากาศเหนือลูกปิงปองข้างต้น (หากสามารถมองเห็นการไหลของอากาศได้) แต่สาเหตุที่แท้จริงไม่ใช่ปรากฏการณ์โคอันดา ในกรณีนี้ เนื่องจากเป็นการไหลของน้ำเข้าไปในอากาศ จึงมีการดึงของเหลวรอบข้าง (อากาศ) เข้าไปในกระแสน้ำน้อยมาก การสาธิตนี้ถูกครอบงำด้วยแรงตึงผิว ( McLean 2012รูปที่ 7.3.6 ระบุว่าการเบี่ยงเบนของน้ำ "แสดงให้เห็นถึงแรงดึงดูดของโมเลกุลและแรงตึงผิว")

อีกวิธีหนึ่งในการสาธิตคือการใช้กระแสลมจากเครื่องดูดฝุ่นที่ทำงานในทิศทางตรงกันข้าม พัดผ่านทรงกระบอกกลมในแนวสัมผัส ถังขยะก็ใช้ได้ดี กระแสลมดูเหมือนจะ "โอบรอบ" ทรงกระบอก และสามารถตรวจจับได้ที่มุมมากกว่า 180° จากทิศทางลมที่เข้ามา ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม เช่น อัตราการไหล น้ำหนักของทรงกระบอก และความเรียบของพื้นผิวที่วางอยู่ ทรงกระบอกจะเคลื่อนที่ได้จริง โปรดสังเกตว่าทรงกระบอกไม่ได้เคลื่อนที่เข้าไปในกระแสลมโดยตรงอย่างที่การประยุกต์ใช้ผลของเบอร์นูลลี ผิดพลาด จะทำนายไว้ แต่จะเคลื่อนที่ในแนวทแยง

ปรากฏการณ์โคอันดา (Coandă effect) สามารถสาธิตได้โดยการวางกระป๋องไว้หน้าเทียนที่จุดไฟ โดยเมื่อมองตามแนวขอบด้านบนของกระป๋อง เปลวเทียนจะถูกบังไว้ด้านหลังกระป๋องจนมองไม่เห็น แต่ถ้าเป่าลมไปที่กระป๋องโดยตรง เทียนจะดับลงแม้ว่ากระป๋องจะ "ขวางทาง" อยู่ก็ตาม เนื่องจากลมที่พัดไปที่กระป๋องจะโค้งงอไปรอบๆและไปถึงเทียนเพื่อดับเทียนตามปรากฏการณ์โคอันดา

นอกเหนือจากข้อดีมากมายที่อาจเกิดขึ้นจากการนำปรากฏการณ์โคอันดามาใช้ในงานวิศวกรรมแล้ว การใช้งานปรากฏการณ์นี้ก็อาจก่อให้เกิดข้อเสียได้เช่นกัน

ในระบบขับเคลื่อนทางทะเล ประสิทธิภาพของใบพัดหรือเครื่องขับดันอาจลดลงอย่างมากเนื่องจากปรากฏการณ์โคอันดา แรงที่กระทำต่อเรือซึ่งเกิดจากใบพัดเป็นฟังก์ชันของความเร็ว ปริมาตร และทิศทางของเจ็ทน้ำที่ออกจากใบพัด ภายใต้เงื่อนไขบางประการ (เช่น เมื่อเรือเคลื่อนที่ผ่านน้ำ) ปรากฏการณ์โคอันดาจะเปลี่ยนทิศทางของเจ็ทน้ำจากใบพัด ทำให้เจ็ทน้ำเคลื่อนที่ตามรูปทรงของตัวเรือแรงด้านข้างจากเครื่องขับดันแบบอุโมงค์ที่หัวเรือจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความเร็วไปข้างหน้าเพิ่มขึ้น^{[ c ]}แรงขับด้านข้างอาจหายไปอย่างสมบูรณ์ที่ความเร็วสูงกว่าประมาณ 3 นอต^{[ 43 ]} หากนำปรากฏการณ์โคอันดาไปใช้กับหัวฉีดที่มีรูปทรงสมมาตร จะทำให้เกิดปัญหาการสั่นพ้อง^{[ 28 ]}

• เที่ยวบิน 1945
• วิดีโอปรากฏการณ์โคอันดา (1)
• วิดีโอเอฟเฟกต์ Coandă (2)
• ข้อมูลเกี่ยวกับสิทธิบัตรของ Coandă
• โครงการโดรนไร้คนขับ (UAV) ใหม่ในสหราชอาณาจักรที่ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์โคอันดา (Coandă effect)
• รายงานเกี่ยวกับปรากฏการณ์โคอันดาและการยกขึ้น
• วิธีสังเกตปรากฏการณ์โคอันดาที่บ้าน (การ์ตูนจาก www.physics.org)