Jak działa bezłopatkowy wentylator Dyson

W październiku 2009 roku firma Jamesa Dysona zajmująca się elektroniką użytkową, słynąca z linii odkurzaczy , wprowadziła na rynek nowe urządzenie o nazwie Dyson Air Multiplier. Air Multiplier to wentylator o niezwykłej charakterystyce: nie ma widocznych łopatek. Wydaje się, że jest to okrągła rura zamontowana na cokole. Płytka rurka ma tylko kilka cali głębokości.

Patrząc na urządzenie, nie spodziewałbyś się, że poczujesz bryzę dobiegającą z zamontowanego kręgu. W zasięgu wzroku nie ma ruchomych części. Ale jeśli wentylator jest włączony, poczujesz, jak powietrze wpada przez rurkę. Jak to działa? Jak otwarty krąg może wcisnąć powietrze w powiew bez łopatek wentylatora?

Jak możesz sobie wyobrazić, w grę wchodzi kilka zasad naukowych. Jest też element elektroniczny. Podczas gdy rura nie ma w środku żadnych łopatek, na cokole wentylatora znajduje się bezszczotkowy silnik elektryczny, który pobiera powietrze i podaje je do okrągłej rurki. Powietrze przepływa przez wnętrze urządzenia, aż dotrze do szczeliny wewnątrz rurki. Zapewnia to podstawowy przepływ powietrza, który tworzy bryzę, którą poczujesz, gdy staniesz przed wentylatorem.

Według Dysona bryza wytwarzana przez Air Multiplier jest bardziej spójna i stabilna niż w przypadku standardowego wentylatora z łopatkami. Ponieważ nie ma obracających się łopatek, wiatr z wentylatora nie uderza cię krótkimi podmuchami powietrza.

Jaki jest sekret technologii?

1. Mechanika powielacza powietrza
2. Mnożenie powietrza, redukcja hałasu
3. Jamy Helmholtza i sztuka hałasu

Nazywanie Dyson Air Multiplier wentylatorem bez łopatek może być mylące. W wentylatorze są łopatki - po prostu ich nie widać, ponieważ są schowane w cokole. Silnik obraca dziewięć asymetrycznie ustawionych łopatek, aby wciągać powietrze do urządzenia. Według Dysona ostrza te mogą wciągać do 5,28 galonów (około 20 litrów) powietrza na sekundę.

Powietrze przepływa przez kanał w cokole do rurki, która jest pusta. Wnętrze tuby działa jak rampa. Powietrze przepływa wzdłuż rampy, która zakrzywia się i kończy w szczelinach z tyłu wentylatora. Następnie powietrze przepływa po wewnętrznej powierzchni rury i na zewnątrz w kierunku przodu wentylatora. Ale w jaki sposób wentylator zwielokrotnia ilość powietrza wpadającego na cokół urządzenia?

Sprowadza się do fizyki. Chociaż prawdą jest, że atmosfera jest gazowa, gazy podlegają fizycznym prawom dynamiki płynów. Gdy powietrze przepływa przez szczeliny w rurze i wychodzi przez przód wentylatora, powietrze za wentylatorem jest również wciągane przez rurkę. Nazywa się to zachętą . Przepływające powietrze popychane przez silnik powoduje, że powietrze za wentylatorem podąża za wentylatorem.

Powietrze otaczające krawędzie wentylatora również zacznie płynąć w kierunku wiatru. Ten proces nazywa się porywaniem . Dyson twierdzi, że poprzez wzbudzanie i porywanie Air Multiplier zwiększa wydajność przepływu powietrza o 15-krotność ilości, jaką przyjmuje przez silnik podstawy.

Jest jednak jeden problem, którego Dyson nie do końca poradził sobie ze swoim nowomodnym wentylatorem. Na następnej stronie dowiesz się, dlaczego firma Dyson zmieniła projekt swojego multiplikatora, gdy nadszedł czas na stworzenie drugiej wersji.

Pomimo luksusowego wyglądu i najnowocześniejszej koncepcji, wentylator Dyson miał jedną wyraźną wadę. Tak naprawdę nie było bardzo cicho. Dyson zwrócił na to uwagę i postanowił odświeżyć drugą generację swojego mnożnika.

Wymagało to od firmy znacznych inwestycji. Dyson włożył ponad 60 milionów dolarów na badania i przydzielił do projektu 65 inżynierów. Wspólnie stworzyli 640 prototypów i złożyli setki patentów , poprawiając każdy projekt nieco bardziej, aby zbadać ruch powietrza wewnątrz ich odlotowego wentylatora.

Jak możesz sobie wyobrazić, część problemu z hałasem pochodzi z turbulencji. Multiplier wessał powietrze do swojej podstawy, gdzie podskakiwał, chcąc nie chcąc, tworząc chaos... i hałas. Aby określić ten hałas, naukowcy umieścili wentylator w pół-bezechowej (dźwiękoszczelnej) komorze z 10 mikrofonami nasłuchującymi każdego warkotu i brzęczenia.

Następnie zbudowali przezroczyste prototypy i przepuszczali przez urządzenie farbę ultrafioletową i dym. Szybkie kamery zapewniały odtwarzanie klatka po klatce, oferując wizualne wskazówki dotyczące obszarów, w których powietrze gromadziło się i zasadniczo powodowało zamieszanie.

Inżynierowie Dyson zajęli się problemami turbulencji, integrując wnęki Helmholtza z podstawą wentylatora. Jeśli kiedykolwiek trzymałeś muszlę przy uchu lub dmuchałeś na wierzch szklanej butelki, doświadczyłeś efektu tych wgłębień, w których dźwięk odbija się i ślizga po twardej powierzchni.

Fajnie jest grać w gry z tego rodzaju ubytkami. We właściwych rękach te przestrzenie są również niezmiernie przydatne. Na następnej stronie dowiesz się dlaczego.

Oczywiście wnęki Helmholtza powodują hałas. Dowiedz się dokładnie, jak działają te wnęki, a następnie możesz kontrolować ten hałas. Dodając swego rodzaju wnęki Helmholtza do podstawy multiplikatora, inżynierowie zwiększyli ciśnienie powietrza i ostatecznie wnęki te zaczęły działać jako tłumiki.

Producenci samochodów bardzo dobrze znają zasady działania wnęk Helmholtza. Manipulują nimi na swoją korzyść podczas wyciszania układów wydechowych . W przypadku Multiplier inżynierowie zasadniczo dostroili wnęki, aby specjalnie wyciszyć dźwięki w zakresie 1000 Hz, które ludzie uważają za szczególnie irytujące.

Ich wysiłki (i te kopiące góry pieniędzy na badania) opłaciły się. Według Dysona wentylator drugiej generacji jest o 75 procent cichszy od swojego przodka. A ponieważ powietrze porusza się płynniej i wydajniej przez cały multiplikator, firma Dyson była w stanie przeskalować silnik. Mówią, że nowy silnik wymaga 40 procent mniej energii.

Za jego spokój Stowarzyszenie na rzecz redukcji hałasu przyznało multiplikatorowi nagrodę Quiet Mark. Nagroda przyznawana jest produktom, które ograniczają niepotrzebne zanieczyszczenie hałasem.

Dyson dosłownie stawia na nowy, cichszy wentylator. Podobnie jak w przypadku wersji pierwszej generacji, nowe są drogie. Najmniejszy model biurka zaczyna się od 300 USD.

Nie ma wątpliwości, że multiplikator Dyson Air to uderzający wynalazek . Jego elegancki wygląd i innowacyjna technologia sprawiły, że blogosfera zatrzęsła się po jej premierze. Być może w przyszłości żaden z naszych fanów nie będzie miał widocznych ostrzy.

Pierwotnie opublikowany: 26 października 2009 r.

Czy wentylatory Dyson chłodzą powietrze?

Czy fani Dyson zużywają dużo energii elektrycznej?

Jaki jest najlepszy wentylator wieżowy Dyson?

Czy wentylator bezłopatkowy jest lepszy?

Jak działają bezłopatkowe wentylatory Dyson?

Uwaga autora: Jak działa bezłopatkowy wentylator Dyson

Właściwie grałem z jednym z pierwszych fanów Multiplier, kiedy po raz pierwszy wkroczyli na scenę techniczną. Projekt był bezsprzecznie przyciągający wzrok, elegancki i nowoczesny. Wyglądało to naprawdę ciszej. Ale nie było tak cicho, jak wielu ludzi miało nadzieję, przez co zaktualizowana i znacznie cichsza wersja była nieunikniona. Teraz wentylator ma mniej turbulencji, a co za tym idzie mniej hałasu. Gdyby tylko Dyson wycenił swoich fanów w taki sposób, żeby nie powodowali tyle hałasu na moim koncie czekowym, może do czegoś doszlibyśmy. - NC

Powiązane artykuły