Come prevenire la deposizione di polvere sulle pale del ventilatore a soffitto


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È noto che la polvere si deposita su un ventilatore a soffitto rotante a causa della formazione di uno strato limite sulle pale del ventilatore. Lo strato d'aria vicino alla superficie della lama è stagnante a causa della condizione di antiscivolo e della presenza di una forza viscosa forte.

Come posso modificare il design delle lame per evitare che le lame accumulino polvere? È possibile rendere la superficie della lama così liscia da impedire la deposizione?


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Per quanto riguarda il tuo ultimo suggerimento: presumibilmente un rivestimento a basso attrito come il PTFE impedirebbe alla polvere di attaccarsi alle lame, ma come noti se c'è uno strato limite stagnante non c'è nulla che impedisca alla polvere di posarsi sulla superficie, quindi dato il condizioni della domanda sembra impossibile per un rivestimento impedire la deposizione.
feetwet

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Non sono sicuro che il meccanismo di deposizione sulle pale del ventilatore sia "ben noto" come pensi. La condizione antiscivolo è un'approssimazione per flusso laminare viscoso. I ventilatori a soffitto residenziali che ho visto creano molta turbolenza anche a velocità moderate. Inoltre, il ventilatore sarebbe in funzionamento continuo? La deposizione si verifica ancora quando le lame non si muovono. Di quanta aria vuoi spostare? Quanto potere puoi permetterti di attirare?
Air

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Devi usare lame modificate? Che dire di un design senza lama? Ce ne sono molti sul mercato.
Air

Risposte:


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Supponendo che la tua spiegazione dell'accumulo di polvere su una lama sia corretta, il mio suggerimento sarebbe quello di aggiungere delle fessure alla lama per creare una cascata di sezioni di profilo alare. In questo modo ti consentirebbe di riavviare costantemente il tuo BL e limitarne la crescita, e passare da questo design a un TE in serie per un flusso turbolento non sarebbe un passo molto più grande di complessità.

Francamente sono un po 'scettico sulla spiegazione, poiché mentre una condizione antiscivolo verrebbe applicata sulla superficie della lama con l'aria, non esiste tale condizione tra la polvere e la superficie della lama, quindi la forza di taglio agisce attraverso lo strato di polvere è l'unica forza che agisce su di essa (sì, c'è attrito con la lama, ma se le particelle sono lontanamente sferiche dovrebbe essere piccola). Questa forza di taglio diventa significativa se si considera lo spessore di uno strato di polvere che un essere umano potrebbe notare rispetto allo spessore dello strato limite in quel numero di Re.

In ogni caso, il problema più grande è che quando si è fermi, la polvere si depositerà sempre sulle lame. Dubito che anche una carica statica ti aiuterebbe qui poiché non puoi ionizzare facilmente la polvere nell'aria e hai la stessa probabilità di attirare la polvere quanto di respingerla se non riesci a ionizzare (motivo per cui i vecchi televisori tendevano a accumulare uno strato di polvere sul vetro).

Soluzione alternativa: progetta il tuo ventilatore con un motore assurdamente sovralimentato in modo da poterlo girare a 1000 giri / min e usare la forza centrifuga per far fuoriuscire la polvere. Modifica: un paio di altri punti qui, a pensarci, c'è anche una forza di pressione che incoraggia il flusso d'aria verso le punte delle pale, e sarebbe banale usare l'alto RPM per produrre una vibrazione ad alta frequenza attraverso le pale, anzi è probabile essere un effetto collaterale naturale, che contribuirà a creare turbolenze nel BL e anche potenzialmente "rimbalzare" le particelle di polvere dalle pale e verso flussi in movimento più rapidi. L'RPM più elevato aiuta anche ad aumentare il numero di Re, riducendo ulteriormente lo spessore di BL e incoraggiando la turbolenza. Ricordati solo di assicurarti che le lame non si guastino mai; potrebbe essere disordinato.Questa sarebbe in realtà una soluzione quasi decente al problema se non fosse così assurdo / impraticabile / costoso / pericoloso.

Soluzione alternativa alternativa: includere uno spolverino nella confezione.


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Se le lame sono conduttive, o ospitano un rivestimento conduttivo, una piccola carica statica dovrebbe respingere la polvere impartendo una carica alle particelle, che quindi li espellerebbe / respingerebbe.

La carica potrebbe essere periodicamente alternata poiché parte della polvere è già ionizzata e verrebbe quindi attratta da una carica, ma respinta dall'opposto.


C'è qualche possibilità o metodo per prevenire la deposizione mediante alterazione del design delle lame?
Debanshu Thakur

Sono anche curioso di vedere se un esperto di CFD può mettere uno spoiler o oscurare la superficie per creare turbolenze nello strato limite, ma questo è al di fuori della mia esperienza!
feetwet

Uno spoiler su un ventilatore a soffitto? Vai troppo lontano!
Air

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Il problema fondamentale alla base della questione è la gestione della polvere che è inevitabile in qualsiasi spazio abitato poiché la maggior parte della polvere è costituita da cellule di pelle umana disperse. Sebbene possa sembrare desiderabile, rifiutare la polvere con qualsiasi mezzo riduce semplicemente la qualità dell'aria nello spazio; l'uso della repulsione della carica provoca la deposizione di polvere altrove con risultati potenzialmente ugualmente indesiderabili e fino a quando non si "attacca" a qualcosa, diminuisce ancora la qualità dell'aria. Pertanto, gestire piuttosto che combattere il problema diventa l'unica opzione.

Il più semplice è usare una fodera in cotone / spandex come queste (Coperture per pale del ventilatore a soffitto per spazio esterno di Fan Blade Designs - queste sono per lo più in poliestere quindi porteranno una carica statica purtroppo) e una federa per cuscino. Ruota la federa (la misura più grande del re funziona meglio) come se fosse una calza e mettila con cura sopra la fodera. Rimuovere entrambi ma NON SEPARARE e procedere a turno su ciascuna lama. Metti entrambi gli elementi come uno in lavatrice e seleziona un ciclo lungo. Fermare il ciclo quando l'acqua ha raggiunto la cima e separare i due sott'acqua in modo da mantenere la qualità dell'aria dello spazio. Un sacchetto di plastica può essere utilizzato temporaneamente quando l'accesso alla lavatrice non è diretto; tuttavia, posizionare ancora entrambi nella borsa, non separarli.

Per migliorare ulteriormente la qualità dell'aria nella stanza, è possibile seminare una toppa in velcro nella porzione del coperchio della pala della ventola che è rivolta verso l'alto e un filtro dell'aria a forma di blocco del ventilatore del soffitto come quelli realizzati da BestAir può essere attaccato ad esso. Ciò catturerà una grande quantità di polvere e può essere facilmente rimosso con il metodo precedente senza modifiche. Comprendo che nessuno dei due comprometterà il flusso d'aria in estate e che mentre il blocco può interrompere il flusso d'aria durante l'inverno, non lo fa in modo tale da alterare la funzione di base del ventilatore.

Immagino che questa soluzione sia lontana da ciò che si desidera in quanto è sia a bassa tecnologia che elegante solo nell'aspetto piuttosto che nella sostanza. Tuttavia, è efficace, economico e accogliente per la casa. Quest'ultimo può sembrare non finanziario per una sola persona; tuttavia, chiunque lo sposerà o in una relazione impegnata a lungo termine te lo dirà, non è una considerazione oziosa.

Ci sono altre opzioni; tuttavia, questi non coinvolgono direttamente la ventola, pur gestendo la polvere nell'aria, anche se in modo completamente diverso, senza eliminare la pulizia. Mentre la pulizia è resa più conveniente e più pulita in termini di aria nella stanza, le condizioni originali non sono cambiate; tuttavia, dopo aver provato una serie di opzioni, sono convinto che nessun metodo che coinvolga la repulsione della polvere funzionerà senza far aderire involontariamente la polvere ad altre superfici e rendere queste superfici più difficili da pulire senza produrre alcun vantaggio netto.


Affinché la presenza o l'assenza di deposizione sulle pale del ventilatore a soffitto abbia un impatto apprezzabile sulla qualità dell'aria interna o sul tasso di deposizione su altre superfici, la stanza dovrebbe essere molto poco ventilata e l'area delle pale dovrebbe essere irragionevolmente grande rispetto nella stanza.
Air
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