Profesor strojního inženýrství David Schmidt, 31, z University of Massachusetts Amherst, získal v roce 2001 Ig Nobelovu cenu za použití softwaru v hodnotě 28 000 dolarů k simulaci proudění tekutin k vytvoření modelu, který částečně vysvětluje, proč se na vás ve sprše chce přilepit sprchový závěs. (Publikováno v Scientific American)
David Schmidt prozkoumal způsoby, jak přesně simulovat postříkání a postříkání. Obvykle používali tyto simulace atomizace, aby pomohli vyvinout lepší dieselové a letecké motory. Stejná analýza však platí i pro sprchový kout v koupelně. Sprcha je totiž jen velký proud spršky.
David Schmidt ve své simulaci zohlednil vlivy fragmentace kapek, model zohlednil i deformaci (deformaci) kapiček, která výrazně ovlivňuje aerodynamický odpor.
Všechna předchozí vysvětlení byla teoretická: od Bernoulliho efektu k teorii vztlakového efektu.
Hypotéza Bernoulliho efektu
Nejoblíbenějším vysvětlením efektu sprchového závěsu je Bernoulliho princip. Bernoulliho princip říká, že zvýšení rychlosti vede k poklesu tlaku. Tato teorie naznačuje, že voda vytékající ze sprchové hlavice způsobuje, že vzduch, kterým se voda pohybuje, proudí stejným směrem jako voda. Tento pohyb bude rovnoběžný s rovinou sprchového závěsu. Podle Bernoulliho principu, pokud se vzduch pohybuje podél vnitřního povrchu sprchového závěsu, tlak vzduchu tam klesá. To způsobí tlakový rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem, což způsobí pohyb clony dovnitř. Účinek bude největší, když je mezera mezi osobou a závěsem nejmenší, což způsobí, že závěs k osobě přilne.
Ale Bernoulliho efekt je založen na vztahu mezi tlakem a zrychlením a nebere v úvahu přítomnost kapiček. A podle výpočtů nositele Ig Nobelovy ceny tento efekt není zodpovědný za prověšení sprchového závěsu.
Hypotéza vztlaku
Nazývá se také komínový efekt nebo efekt komínu/průvanu, zahrnuje teplý vzduch (z horké sprchy) stoupající nad sprchový závěs, zatímco chladnější vzduch (v blízkosti podlahy) je tlačen pod závěs a nahrazuje stoupající vzduch. Pokud posunete závěs blíže k trysce, vír (krátkého dosahu) a efekty Coanda se stanou významnějšími. Efekt sprchového závěsu však přetrvává i při použití studené vody, což znamená, že to nemusí být jediný fungující mechanismus.
Teorie vztlaku naznačuje, že horké sprchy způsobují zvýšení teploty vzduchu ve sprše, což snižuje jeho hustotu. V tomto případě bude tlak na sprchové straně závěsu nižší než tlak venku ve stejné výšce od podlahy, což způsobí, že se závěs posune směrem k nižšímu tlaku. Problém s tímto vysvětlením je, že závěs bude také zatažen dovnitř Studený duše.
Coanda efekt
Coandův efekt, také známý jako „přichycení mezní vrstvy“, je tendence pohybující se tekutiny ulpívat na sousední stěně.
Hypotéza horizontálního víru
Pro výpočet David Schmidt nakreslil model typické sprchy a rozdělil sprchový kout na 50 000 malých buněk. Součástí byla také vana, sprcha, záclonová tyč a místnost mimo sprchu. Schmidt provozoval Fluent dva týdny na svém domácím počítači po večerech ao víkendech (když jeho žena počítač nepoužívala). Během této doby se mu podařilo simulovat 30 sekund proudění spreje.
Počítačové modelování ukázalo, že sprej tvoří horizontální vír. Tento vír má uprostřed nízkotlakou zónu, která nasává clonu. Tato oblast nízkého tlaku přitahuje závěs. Vír se otáčí kolem osy kolmé k závěsu. Je to trochu jako prachový ďábel, ale na rozdíl od tornáda tato smršť nevyhasne, protože ji neustále krmí proud kapiček.
Kapky vody ve sprše jsou barevně rozlišeny podle rychlosti. Sprchový závěs je označen plněnými tlakovými okruhy.
Rychlostní vektory ukazují pohyb vzduchu ve sprše. Kromě pohybu způsobeného odporem je nad sprchou v blízkosti sprchy velký vzor recirkulace.
Zde zobrazený průhyb sprchového závěsu (ne v měřítku) byl vypočten pomocí silové rovnováhy.
Průvan je poměrně slabý, takže pokud je tlak vody nízký, nebo sprcha dostatečně nestříká do kapiček, nebo je závěs těžký, pak není sání patrné.
Profesor Schmidt je skálopevně přesvědčen o tom, že tento výzkum probíhal „pro zábavu“ ve volném čase bez využití grantů.
Moje osobní desetileté pozorování „efektu sprchové clony“ ukázalo, že široká „konev“ způsobuje průvan bomby, ale průvan se nemění v závislosti na teplotě vody.
Náš tým prodává koupelnové závěsy z materiálu PEVA pod značkou Decorika.
Za šest měsíců byl čirý křišťálový koupelnový závěs zakoupen více než 1100krát a za celou tuto dobu získal závěs nejvyšší hodnocení.
Před pár týdny jsme však dostali zpětnou vazbu, že závěs volně visí a nedrží se vany. Moc jsme tomu nevěnovali pozornost, ale během dvou týdnů nám dorazily 4 podobné recenze, ve kterých kupující psali, že se závěs lepil na tělo, ale ne na koupelnu. Nutno podotknout, že za celou dobu prodeje se nic nezměnilo ve skladbě záclon ani v technologii výroby.
Proč se závěs najednou začal lepit na těla a ne na koupelnu a je to vůbec pravda?
Náš tým provedl vlastní experiment, o jehož výsledky se chceme podělit v tomto článku.
Objednali jsme tedy závěsy PEVA od dalších dvou výrobců (nebudeme jmenovat značky, abychom někoho neurazili). Experimentu se zúčastnila i naše záclona „transparent crystal“ a stávající záclona z polyesterové látky, dříve objednaná u Wildberries od známého výrobce, s hodnocením 4.8 hvězdičky.
Závěsy jsme hodnotili podle 2 kritérií – přilnutí k lidskému tělu a přilepení ke stěně vany.
Všimněte si, že všechny závěsy z Peva z hlediska „lepivosti“ se ukázaly být stejné, bez ohledu na jejich hustotu. Budeme tedy zjednodušeně říkat závěsy z Peva nebo polyesteru.
Výsledky testu přilnavosti k tělu.
Bez ohledu na to, jak moc jsme se snažili cílevědomě držet závěsů PEVA, všem třem účastníkům experimentu se nedařilo. Někdy bylo možné přilepit závěsy na části těla, ale rychle se sundaly kvůli dostatečné hustotě každého z nich.
Polyesterový závěs se však ukázal být tenčí a velmi „lepivý“. Doslova obalila tělo. Aby se však přilepila, bylo nutné se o ni cíleně opřít. Hledali jsme recenze zákazníků, že polyesterový závěs silně přilne k tělu v produktové kartě dodavatele, ale nenašli jsme. Zřejmě nikoho nenapadlo, aby se o něj speciálně otíral, aby zkontroloval míru přilnavosti.
Dalším kritériem je stupeň přilnavosti k vaně.
Poblíž jsme pověsili zcela suché polyesterové a PEVA závěsy. Do sucha byly vytřeny i stěny koupelny. Ani záclona, ani druhá se na suchou koupel nepřilepila. Dále jsme začali nalévat vodu ze sprchy na polyesterový závěs zevnitř a docela rychle přilnul, protože tento materiál propouští vodu a závěs zvenku rychle zvlhne. Mokrá lázeň a mokrý materiál měly poměrně silnou adhezi.
Pak jsme to samé udělali se závěsem Pev. Závěs ale dál volně visel, nelepil se na vanu, ale zároveň nebyl magnetizován na lidské tělo. Jelikož je materiál závěsu absolutně voděodolný, jeho vnější strana i stěna koupelny zůstaly suché.
Pak jsme jednoduše nalili vodu ze sprchy na spodní okraj závěsu zvenčí a závěs se snadno a pevně přilepil k vaně.
Experiment tedy ukázal absolutní nepromokavost závěsů z PEVA a také nízký stupeň přilnavosti k tělu, což je jasná výhoda oproti závěsům z jiných materiálů.
Pokud máte podobný problém s přilnutím závěsu k tělu a ne k vaně, místo, kde se závěs a vana potkávají, jednoduše namočte vodou.
Vážení zákazníci, pokud vás naše recenze zaujala, přihlaste se k odběru naší značky. Pokusíme se pokračovat v našich experimentech s různými typy závěsů.
Chceme také říci, že koupelnové závěsy pod značkou Decorika jsou kvalitní a rozhodně vás nezklamou.
Můžete si je objednat pomocí odkazu níže. Neváhejte a vyberte si design, který se vám líbí, a buďte si jisti kvalitou produktu.
