Experimental study of the Coanda effect in a water jet using particle image velocimetry

Abstract

[ES] El efecto Coanda es un fenómeno fluido realmente relevante que es difícil de analizar analíticamente debido a varios efectos interactuantes. El estudio experimental es, por lo tanto, una solución adecuada para enfrentarlo. Motivado por sus numerosas aplicaciones, se lleva a cabo un estudio paramétrico del efecto Coanda en un chorro de agua. El parámetro cambiante es la posición de una pared que fuerza al chorro a desviarse. En particular, el estudio se realiza para distancias de tres, cuatro y cinco veces el ancho de la salida.

Como vamos a necesitar algo de calibración antes del estudio y también para las comparaciones, se ha llevado a cabo el estudio del chorro libre, con los mismos números de Reynolds y Froude. Los resultados de este estudio indican que la configuración está bien calibrada y que es posible medir correctamente el chorro Coanda.

El experimento con chorro de Coanda muestra que la presencia de la pared genera una gran influencia en el chorro y lo obliga a moverse hacia la pared. Se examina que, cuanto más lejos está la pared, más lejos aparece el punto de adherencia. En particular, sigue una relación ligeramente no lineal.

Todo este estudio se ha realizado mediante la técnica de Particle Image Velocimetry, que ha demostrado ser adecuada para obtener toda la información deseada.

[EN] Coanda effect is a really relevant fluid phenomenon that is difficult to study analytically due to several interacting effects. The experimental study is, therefore, an adequate solution to face it. Motivated by its numerous applications, a parametric study of the Coanda effect in a water jet is carried out. The changing parameter is the position of a wall that forces the jet to deviate. In particular, the study is effectuated for three, four and five jet width distances from the outlet.

As we will need some calibration before the study and also for comparisons, the study of the Free jet, at same Reynolds and Froude numbers, has been carried out. The results of this study indicate that the setup is well calibrated and it is possible to measure correctly the Coanda jet.

The Coanda jet experiment shows that the presence of the wall generates a big influence in the jet and forces it to move towards the wall. It is examined that, the farther the wall is, the farther the reattachment point appears. In particular, it follows a slightly non linearly relationship.

All this study has been done by the Particle Image Velocimetry technique, which has proven to be adequate to obtain all the desired information.