Cómo evitar la deposición de polvo en las aspas del ventilador de techo


13

Es bien sabido que el polvo se deposita en un ventilador de techo giratorio debido a la formación de una capa límite sobre las aspas del ventilador. La capa de aire al lado de la superficie de la cuchilla está estancada debido a la condición antideslizante y la presencia de una fuerte fuerza viscosa.

¿Cómo podría modificar el diseño de la cuchilla para evitar que las cuchillas acumulen polvo? ¿Es posible hacer que la superficie de la cuchilla sea tan lisa como para evitar la deposición?


1
Con respecto a su última sugerencia: presumiblemente, un recubrimiento de baja fricción como el PTFE evitaría que el polvo se adhiera a las cuchillas, pero como notará si hay una capa límite estancada, no hay nada que impida que el polvo descanse en la superficie, por lo tanto, dado el En las condiciones de la pregunta, parece imposible que un recubrimiento evite la deposición.
pies húmedos

2
No estoy seguro de que el mecanismo de deposición en las aspas del ventilador sea tan "conocido" como piensas. La condición antideslizante es una aproximación para el flujo laminar y viscoso. Los ventiladores de techo residenciales que he visto crean mucha turbulencia incluso a velocidades moderadas. Además, ¿estaría el ventilador en funcionamiento continuo? La deposición todavía ocurre cuando las cuchillas no se mueven. ¿Cuánto aire quieres mover? ¿Cuánto poder puedes permitirte dibujar?
Air

1
¿Tienes que usar cuchillas modificadas? ¿Qué pasa con un diseño sin cuchillas? Hay varios en el mercado.
Air

Respuestas:


6

Suponiendo que su explicación de la acumulación de polvo en una cuchilla sea correcta, mi sugerencia sería agregar ranuras a la cuchilla para crear una cascada de secciones de perfil aerodinámico. Hacer esto le permitiría energizar constantemente su BL y limitar su crecimiento, y saltar de este diseño a un TE separado para un flujo turbulento no sería un paso de complejidad mucho mayor.

Francamente, soy un poco escéptico de la explicación, ya que si bien se aplicaría una condición antideslizante en la superficie de la cuchilla con el aire, no existe tal condición entre el polvo y la superficie de la cuchilla, por lo que la fuerza de corte actúa sobre la capa de polvo es la única fuerza que actúa sobre él (sí, hay fricción con la cuchilla, pero si las partículas son remotamente esféricas, esto debería ser pequeño). Esta fuerza de corte se vuelve significativa cuando se considera el grosor de una capa de polvo que un humano podría notar en comparación con el grosor de la capa límite en ese número Re.

En cualquier caso, su problema mucho mayor es que, cuando está parado, el polvo siempre se depositará en sus cuchillas. Dudo que incluso una carga estática lo ayude aquí, ya que no puede ionizar fácilmente el polvo en el aire y es tan probable que atraiga el polvo como lo repele si no puede ionizarlo (por eso los televisores antiguos tienden a acumular una capa de polvo en el vidrio).

Solución alternativa: diseñe su ventilador con un motor absurdamente sobrecargado para que pueda girarlo a 1000 RPM y usar la fuerza centrífuga para sacar el polvo de él. Editar: un par de otros puntos aquí, al pensarlo, también hay una fuerza de presión que estimula el flujo de aire hacia las puntas de las cuchillas, y sería trivial usar las altas RPM para producir una vibración de alta frecuencia a través de las cuchillas, de hecho, esto es probable para ser un efecto secundario natural, que ayudará a crear turbulencias en el BL y también potencialmente "rebotar" las partículas de polvo de las cuchillas hacia flujos de movimiento más rápidos. Las RPM más altas también ayudan a aumentar el número de Re, disminuyendo aún más el grosor BL y fomentando la turbulencia. Solo recuerda asegurarte de que las cuchillas nunca fallan; podría ser desordenadoEn realidad, esta sería una solución medio decente para el problema si no fuera tan absurdo / poco práctico / costoso / peligroso.

Solución alternativa alternativa: incluya un plumero en la caja.


3

Si las cuchillas son conductoras, o acomodan un revestimiento conductor, una pequeña carga estática debería repeler el polvo al impartir una carga a las partículas, que luego las expulsaría / repelería.

La carga podría alternarse periódicamente ya que parte del polvo ya está ionizado y, por lo tanto, se sentiría atraído por una carga, pero sería repelido por lo contrario.


¿Existe alguna posibilidad o método para evitar la deposición por alteración en el diseño de las cuchillas?
Debanshu Thakur

También tengo curiosidad por ver si un experto en CFD puede colocar un spoiler allí, o formar hoyuelos en la superficie para crear turbulencias en la capa límite, ¡pero eso está fuera de mi experiencia!
Footwet

¿Un spoiler en un ventilador de techo? ¡Vas demasiado lejos!
Air

2

El problema fundamental central de la pregunta es el manejo del polvo que es inevitable en cualquier espacio habitado ya que la mayoría del polvo consiste en arrojar células de piel humana. Aunque parezca deseable, rechazar el polvo por cualquier medio simplemente disminuye la calidad del aire en el espacio; El uso de la repulsión de carga resulta en la deposición de polvo en otros lugares con resultados potencialmente igualmente indeseables y hasta que se "adhiera" a algo, todavía disminuye la calidad del aire. Por lo tanto, manejar el problema en lugar de combatirlo se convierte en la única opción.

Lo más fácil es usar una cubierta de algodón / spandex como estas (Cubiertas de aspas de ventilador de techo del espacio exterior de Fan Blade Designs, estas son en su mayoría de poliéster, por desgracia, tendrán una carga estática) y una funda de almohada. Enrolle la funda de almohada (el tamaño King más largo funciona mejor) como si fuera un calcetín y póngalo con cuidado sobre la funda. Retire ambos pero NO SEPARE y continúe a su vez hacia cada cuchilla. Coloque ambos artículos como uno en una lavadora y seleccione un ciclo largo. Detenga el ciclo cuando el agua haya alcanzado la parte superior y separe los dos bajo el agua para mantener la calidad del aire del espacio. Se puede usar una bolsa de plástico temporalmente cuando el acceso a la lavadora no es directo; sin embargo, aún coloque ambos en la bolsa, no los separe.

Para mejorar aún más la calidad del aire en la habitación, se puede sembrar un parche de velcro en la porción de la cubierta de la aspa del ventilador que mira hacia arriba y se puede colocar un filtro de aire del ventilador de techo en forma de bloque, como los fabricados por BestAir. Esto capturará una gran cantidad de polvo y puede eliminarse fácilmente con el método anterior sin modificaciones. Tengo entendido que ninguno de los dos comprometerá el flujo de aire en el verano y que si bien el bloque puede interrumpir el flujo de aire durante el invierno, no lo hace en tal medida que altere la función básica del ventilador.

Me imagino que esta solución está lejos de ser la deseada, ya que es de baja tecnología y solo elegante en apariencia en lugar de sustancia. Sin embargo, es efectivo, económico y amigable con la decoración del hogar. Esto último puede parecer insustancial para una sola persona; sin embargo, cualquier persona casada o comprometida a largo plazo le dirá que no es una consideración ociosa.

Hay otras opciones; sin embargo, estos no involucran al ventilador directamente mientras que solo manejan el polvo en el aire, aunque de una manera completamente diferente sin eliminar la limpieza. Si bien la limpieza se hace más conveniente y más limpia en términos del aire en la habitación, la condición original no ha cambiado; sin embargo, después de haber probado varias opciones, estoy convencido de que ningún método que implique repeler el polvo funcionará sin hacer que el polvo se adhiera involuntariamente a otras superficies y dificultar la limpieza de estas superficies, lo que no genera ningún beneficio neto.


Para que la presencia o ausencia de deposición en las aspas del ventilador de techo tenga un impacto apreciable en la calidad del aire interior o la tasa de deposición en otras superficies, la habitación tendría que estar muy mal ventilada y el área de la aspa tendría que ser excesivamente grande. a la sala
Aire
Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.