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?
mechanical-engineering
fluid-dynamics
Дебаншу Тхакур
источник
источник
Ответы:
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.
источник
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.
источник
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.
источник