Schwebende Kugel - Coanda-Effekt quantitativ

Die genaue Analyse eines schwebenden Balls im Luftstrom zeigt, dass der Luftstrom der Kugeloberfläche folgt und dadurch abgelenkt wird (Coanda-Effekt). Der Impulsübertrag auf den Luftstrom erzeugt die Gegenkraft auf die Kugel. Im Bereich der gekrümmten Stromlinien gibt es einen Druckgradienten, der zum Unterdruck an der Kugeloberfläche führt. Der Bernoulli-Effekt kann dagegen nicht für eine Erklärung verwendet werden, da der Freistrahl von Reibung der Luftschichten dominiert ist und daher der Bernoulli-Effekt nicht anwendbar ist. Das erkennt man auch daran, dass im geraden Freistrahl trotz hoher Geschwindigkeit kein Unterdruck herrscht. Im Experiment werden Druck und Geschwindigkeitsverteilungen im Freistrahl und in der Umgebung der Kugel gemessen. Der Impulsübertrag auf den abgelenkten Strahl stimmt quantitativ mit der Gewichtskraft der Kugel überein.

0:00 Einführung
1:57 Freistrahl
3:09 Kugel am Faden
4:29 Prandtl-Sonde
6:05 Dynamischer Druck
7:22 Geschwindigkeitsprofil
8:21 Statischer Druck
10:25 kein Bernoulli
13:09 Coanda-Strömung
14:17 Geschwindigkeit an Kugel
15:41 Berechnung Impulsübertrag
19:27 Mehl im Strahl
20:45 Unterdruck an Kugeloberfläche
26:10 Druckgradient dp/dt = ϱ v²/r
28:50 Schluß