04.07.2012 Безлопастный вентилятор, как это работает?
Бытовые электроприборы, которые облегчают труд человека в быту или создают комфортные условия для жизни, стали обыденными вещами. Формы и принципы работы некоторых из них не изменяются десятилетиями. Этот тезис можно было бы отнести и к бытовым вентиляторам, если бы только не новинка, которая перевернула все представления о комнатном вентиляторе. В 2009 году на рынке бытовой техники появился вентилятор без лопастей под названием Dyson Air Multiplier. Автором новинки стал уже прославившийся изобретением пылесоса без мешка для сбора пыли Джеймс Дайсон.
Идея создания вентилятора такой конструкции пришла в голову изобретателю, когда он занимался разработкой конструкции сушилки для рук. Он заметил, что струя воздуха, которая с большой скоростью вырывается со щели сушилки, увлекает за собой окружающий воздух, как струя воды в инжекторном насосе. Вникнув в этот вопрос, инженер вспомнил об аэродинамических силах, которые действуют на крыло самолета благодаря его форме. В результате интеграции этих двух идей возник безлопастной прибор, создающий поток воздуха по аналогии с вентилятором.
Конструкция вентилятора представляет собой вертикальную подставку с электродвигателем внутри и аэродинамическое кольцо (его контур может быть и в виде эллипса, и в виде «сердца», и в виде ромба и т.д.) специального сечения с отверстиями. Воздух, который выталкивается через эти отверстия с большой скоростью, втягивает в контур кольца воздушную массу, находящуюся за вентилятором. На языке физики этот процесс называется «побуждением». Созданное на срезе кольца разрежение вовлекает в основной поток и воздух, находящийся по бокам вентилятора. В аэродинамике это называется «захватом».
По большому счету, такой прибор не совсем безлопастный. В конструкции присутствует многолопастная крыльчатка, которая располагается на оси экономичного электродвигателя, вращающего ее со скоростью до 140 000 об/мин. Эта своеобразная турбина располагается вертикально в подставке безлопастного вентилятора и создает тот первоначальный скоростной поток воздуха, который увлекает за собой воздух помещения. Турбина втягивает из помещения около20 литров воздуха в секунду, а через сечение кольца безлопастного вентилятора проходит уже до 450 литров в секунду. Скорость воздуха, который турбина выталкивает через отверстия в кольце, достигает 88 км/ч.
Неоспоримым достоинством безлопастного вентилятора является его способность создавать непрерывный плотный поток воздуха. Он также экономичен (электродвигатель потребляет всего несколько Вт электроэнергии) и экологичен, так как угольные щетки в его электродвигателе заменены на особые щетки из магнитного сплава и не образуется угольная пыль.