Как предотвратить отложение пыли на лопасти потолочного вентилятора


13

Хорошо известно, что пыль оседает на вращающемся потолочном вентиляторе из-за образования пограничного слоя над лопастями вентилятора. Воздушный слой рядом с поверхностью лопатки остается неподвижным из-за условий скольжения и наличия сильной вязкой силы.

Как я могу изменить конструкцию лезвия, чтобы предотвратить накопление пыли? Можно ли сделать поверхность лезвия настолько гладкой, чтобы предотвратить отложение?


1
Что касается вашего последнего предложения: предположительно, покрытие с низким коэффициентом трения, такое как PTFE, предотвратит прилипание пыли к лезвиям, но, как вы заметили, если есть застойный пограничный слой, ничто не мешает пыли осесть на поверхности, поэтому, учитывая В условиях вопроса покрытие кажется невозможным для предотвращения осаждения.
feetwet

2
Я не уверен, что механизм нанесения на лопасти вентилятора так же хорошо известен, как вы думаете. Условие скольжения является приближением для ламинарного вязкого потока. Потолочные вентиляторы, которые я видел, создают турбулентность даже на умеренных скоростях. Кроме того, будет ли вентилятор работать непрерывно? Осаждение все еще происходит, когда лезвия не движутся. Сколько воздуха вы хотите переместить? Сколько сил вы можете себе позволить?
Air

1
Вы должны использовать модифицированные лезвия? А как насчет дизайна без лезвий? На рынке их несколько.
Air

Ответы:


6

Предполагая, что ваше объяснение накопления пыли на лопасти правильное, я бы предложил добавить слоты для лопасти, чтобы создать каскад секций аэродинамического профиля. Выполнение этого позволит вам последовательно повторно активировать свой BL и ограничить его рост, и переход от этой конструкции к разделенному TE для турбулентного потока не будет намного большим шагом сложности.

Честно говоря, я немного скептически отношусь к объяснению, поскольку, хотя на поверхности лезвия воздухом не будет выполнено условие проскальзывания, между пылью и поверхностью лезвия такого условия не существует, поэтому поперечная сила, действующая на слой пыли это единственная сила, действующая на него (да, есть трение с лезвием, но если частицы являются сферически удаленными, это должно быть мало). Эта сила сдвига становится значительной, если учесть толщину слоя пыли, который может заметить человек, по сравнению с толщиной пограничного слоя при этом числе Re.

В любом случае, ваша гораздо большая проблема заключается в том, что когда вы стоите на месте, пыль всегда оседает на ваших лезвиях. Я сомневаюсь, что даже статический заряд поможет вам в этом, поскольку вы не можете легко ионизировать пыль в воздухе, и вы с такой же вероятностью будете притягивать пыль, а не отталкивать ее, если не можете ионизировать ее (именно поэтому старые телевизоры имели тенденцию накапливать слой пыли на стекле).

Альтернативное решение: сконструируйте ваш вентилятор с абсурдным двигателем, чтобы вы могли вращать его при 1000 об / мин и использовать центробежную силу, чтобы стряхнуть с него пыль. Редактировать: пара других моментов здесь, если подумать об этом, есть также сила давления, стимулирующая поток воздуха к кончикам лопастей, и было бы тривиально использовать высокие обороты для создания высокочастотной вибрации через лопасти, действительно, это вероятно быть естественным побочным эффектом, который поможет создать турбулентность в BL, а также потенциально «отскакивать» частицы пыли от лопастей в более быстрые движущиеся потоки. Более высокие обороты также помогают увеличить число Re, дополнительно уменьшая толщину BL и способствуя турбулентности. Просто помните, чтобы лезвия никогда не выходили из строя; может быть грязноНа самом деле это было бы наполовину достойным решением проблемы, если бы оно не было настолько абсурдным / непрактичным / дорогим / опасным.

Альтернативное альтернативное решение: включите пуховую тряпку в коробку.


3

Если лезвия являются проводящими или содержат проводящее покрытие, небольшой статический заряд должен отталкивать пыль, передавая заряд частицам, которые затем выталкивают / отталкивают их.

Заряд можно периодически чередовать, поскольку пыль уже ионизирована и, таким образом, будет притягиваться к одному заряду, но отталкиваться от противоположного.


Есть ли возможность или способ предотвратить осаждение путем изменения конструкции лопастей?
Дебаншу Тхакур

Мне также любопытно посмотреть, сможет ли эксперт по CFD поставить на них спойлер или углубить поверхность, чтобы создать турбулентность в пограничном слое, но это вне моей компетенции!
feetwet

Спойлер на потолочный вентилятор? Вы идете слишком далеко!
Air

2

Фундаментальная проблема, лежащая в основе вопроса, - это управление пылью, которая неизбежна в любом обитаемом пространстве, так как большая часть пыли состоит из пролитых клеток кожи человека. Хотя это может показаться желательным, отказ от пыли любым способом просто снижает качество воздуха в помещении; использование отталкивания заряда приводит к осаждению пыли в другом месте с потенциально одинаково нежелательными результатами, и, пока он не «прилипнет» к чему-либо, он все еще ухудшает качество воздуха. Таким образом, управление, а не борьба с проблемой становится единственным вариантом.

Самым простым является использование хлопкового / спандексного чехла, такого как эти (крышки для потолочных вентиляторов для наружного пространства от Fan Blade Designs - они в основном из полиэстера, поэтому, к сожалению, они сохраняют статический заряд) и наволочка. Сверните наволочку (длиннее королевского размера), как носок, и аккуратно наденьте ее на крышку. Снимите оба, но НЕ РАЗДЕЛЯЙТЕ и переходите по очереди к каждому лезвию. Поместите оба предмета как один в стиральную машину и выберите длинный цикл. Остановите цикл, когда вода достигнет вершины, и отделите их под водой, чтобы сохранить качество воздуха в помещении. Пластиковый пакет можно использовать временно, если доступ к стиральной машине не является прямым; однако, все же поместите оба в сумку, не разделяйте их.

Для дальнейшего улучшения качества воздуха в комнате на участок крышки лопатки вентилятора, который направлен вверх, можно наложить липучку, а к нему можно прикрепить воздушный фильтр потолочного вентилятора блочной формы, например, изготовленный BestAir. Это уловит много пыли и может быть легко удалено с помощью предыдущего метода без изменений. Насколько я понимаю, ни один из них не нарушит воздушный поток летом и что, хотя блок может нарушить воздушный поток зимой, он не делает этого в такой степени, чтобы изменить основную функцию вентилятора.

Я полагаю, что это решение далеко не так, как хотелось бы, поскольку оно не только технологично, но и элегантно по внешнему виду, а не по содержанию. Тем не менее, это эффективно, недорого, а домашний декор дружелюбен. Это последнее может показаться несостоятельным одному человеку; однако, любой, кто состоит в браке или в долгосрочных отношениях, скажет вам, что это не праздное соображение.

Есть другие варианты; тем не менее, они не связаны с вентилятором напрямую, а только управляют пылью в воздухе, хотя и совершенно по-другому, без необходимости очистки. Хотя уборка стала более удобной и чистой с точки зрения воздуха в помещении, исходное состояние не изменилось; тем не менее, перепробовав несколько вариантов, я убежден, что ни один метод, включающий отталкивание пыли, не будет работать без непреднамеренного прилипания пыли к другим поверхностям и затруднения очистки этих поверхностей, что не принесет никакой пользы.


Для того чтобы наличие или отсутствие осаждения на лопастях потолочного вентилятора оказало какое-либо заметное влияние на качество воздуха в помещении или скорость осаждения на других поверхностях, помещение должно было бы быть очень плохо вентилируемым, а площадь лопастей должна быть неоправданно большой относительно в комнату.
Air
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.