Comment éviter le dépôt de poussière sur les pales du ventilateur de plafond


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Il est bien connu que la poussière se dépose sur un ventilateur de plafond rotatif en raison de la formation d'une couche limite sur les pales du ventilateur. La couche d'air à côté de la surface de la lame est stagnante en raison de l'état antidérapant et de la présence d'une forte force visqueuse.

Comment pourrais-je modifier la conception de la lame pour empêcher les lames d'accumuler de la poussière? Est-il possible de rendre la surface de la lame suffisamment lisse pour empêcher le dépôt?


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Concernant votre dernière suggestion: vraisemblablement un revêtement à faible friction comme le PTFE empêcherait la poussière de coller aux lames, mais comme vous le constatez s'il y a une couche limite stagnante, rien n'empêche la poussière de venir se poser sur la surface, donc étant donné la conditions de la question, il semble impossible pour un revêtement d' empêcher le dépôt.
feetwet

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Je ne suis pas sûr que le mécanisme de dépôt sur les pales de ventilateur soit aussi "bien connu" que vous le pensez. La condition antidérapante est une approximation pour un écoulement laminaire et visqueux. Les ventilateurs de plafond résidentiels que j'ai vus créent beaucoup de turbulence même à des vitesses modérées. De plus, le ventilateur serait-il en fonctionnement continu? Le dépôt se produit toujours lorsque les lames ne bougent pas. Quelle quantité d'air souhaitez-vous déplacer? Quelle puissance pouvez-vous vous permettre de tirer?
Air

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Devez-vous utiliser des lames modifiées? Qu'en est-il d'un design sans lame? Il en existe plusieurs sur le marché.
Air

Réponses:


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En supposant que votre explication de l'accumulation de poussière sur une lame est correcte, ma suggestion serait d'ajouter des fentes à la lame pour créer une cascade de sections de profil aérodynamique. Faire cela vous permettrait de revitaliser votre BL de manière cohérente et de limiter sa croissance, et passer de cette conception à un TE sérialisé pour un écoulement turbulent ne serait pas une étape de complexité beaucoup plus grande.

Franchement, je suis un peu sceptique quant à l'explication, car même si une condition antidérapante serait appliquée à la surface de la lame avec l'air, aucune telle condition n'existe entre la poussière et la surface de la lame, de sorte que la force de cisaillement agissant sur la couche de poussière est la seule force qui agit sur elle (oui, il y a des frottements avec la lame mais si les particules sont à distance sphériques, cela devrait être petit). Cette force de cisaillement devient importante lorsque vous considérez l'épaisseur d'une couche de poussière qu'un humain pourrait remarquer par rapport à l'épaisseur de la couche limite à ce nombre Re.

Quoi qu'il en soit, votre problème beaucoup plus important est que, à l'arrêt, la poussière se déposera toujours sur vos lames. Je doute que même une charge statique vous aiderait ici car vous ne pouvez pas facilement ioniser la poussière dans l'air et vous êtes tout aussi susceptible d'attirer la poussière que de la repousser si vous ne pouvez pas l'ioniser (c'est pourquoi les vieux téléviseurs ont tendance à accumuler une couche de poussière sur le verre).

Solution alternative: concevez votre ventilateur avec un moteur absurdement surpuissant pour pouvoir le faire tourner à 1 000 tr / min et utiliser la force centrifuge pour faire tourner la poussière. Edit: quelques autres points ici, en y réfléchissant, il y a aussi une force de pression encourageant le flux d'air vers les pointes des pales, et il serait trivial d'utiliser le régime élevé pour produire une vibration à haute fréquence à travers les pales, en effet, cela est probable être un effet secondaire naturel, qui contribuera à créer des turbulences dans le BL et aussi potentiellement à "rebondir" les particules de poussière hors des pales et dans des flux plus rapides. Le RPM plus élevé contribue également à augmenter le nombre de Re, à diminuer encore l'épaisseur du BL et à encourager la turbulence. N'oubliez pas de vous assurer que les lames ne tombent jamais en panne; pourrait être désordonné.Ce serait en fait une solution à moitié décente au problème s'il n'était pas si absurde / peu pratique / cher / dangereux.

Solution alternative alternative: incluez un plumeau dans la boîte.


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Si les lames sont conductrices ou contiennent un revêtement conducteur, une petite charge statique devrait repousser la poussière en communiquant une charge aux particules, qui les expulserait / les repousserait ensuite.

La charge pourrait être périodiquement alternée car certaines poussières sont déjà ionisées et seraient donc attirées par une charge, mais repoussées par le contraire.


Existe-t-il une possibilité ou une méthode pour empêcher le dépôt par altération de la conception des lames?
Debanshu Thakur

Je suis également curieux de voir si un expert CFD peut y mettre un spoiler, ou fossette la surface pour créer une turbulence dans la couche limite, mais cela ne relève pas de mon expertise!
feetwet

Un spoiler sur un ventilateur de plafond? Tu vas trop loin!
Air

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Le problème fondamental au centre de la question est la gestion de la poussière qui est inévitable dans tout espace habité car la plupart de la poussière est constituée de cellules de la peau humaine. Bien que cela puisse sembler souhaitable, le rejet de la poussière par tout moyen diminue simplement la qualité de l'air dans l'espace; l'utilisation de la répulsion de charge entraîne le dépôt de poussière ailleurs avec des résultats potentiellement tout aussi indésirables et jusqu'à ce qu'elle "colle" à quelque chose, elle diminue toujours la qualité de l'air. Ainsi, gérer plutôt que combattre le problème devient la seule option.

Le plus simple est d'utiliser une housse en coton / élasthanne comme celles-ci (Couvertures de pale de ventilateur de plafond pour espace extra-atmosphérique par Fan Blade Designs - elles sont principalement en polyester, donc elles tiendront malheureusement une charge statique) et une taie d'oreiller. Roulez la taie d'oreiller (la plus grande taille fonctionne mieux) comme une chaussette et placez-la soigneusement sur la housse. Retirer les deux mais NE PAS SEPARER et procéder successivement à chaque lame. Placez les deux articles en un dans une machine à laver et sélectionnez un cycle long. Arrêtez le cycle lorsque l'eau a atteint le sommet et séparez les deux sous l'eau afin de maintenir la qualité de l'air de l'espace. Un sac en plastique peut être utilisé temporairement lorsque l'accès à la laveuse n'est pas direct; cependant, placez toujours les deux dans le sac, ne les séparez pas.

Pour améliorer encore la qualité de l'air dans la pièce, un patch velcro peut être semé dans la partie du couvercle de pale de ventilateur qui est tournée vers le haut et un filtre à air de ventilateur de plafond en forme de bloc tel que ceux fabriqués par BestAir peut y être attaché. Cela capturera une grande quantité de poussière et peut facilement être retiré avec la méthode précédente sans modification. Je crois comprendre que ni l'un ni l'autre ne compromettra le débit d'air en été et que, même si le bloc peut perturber le débit d'air pendant l'hiver, il ne le fait pas au point de modifier la fonction de base du ventilateur.

J'imagine que cette solution est loin d'être souhaitée dans la mesure où elle est à la fois low-tech et élégante en apparence plutôt qu'en substance. Néanmoins, il est efficace, peu coûteux et convivial. Ce dernier peut sembler insignifiant pour une seule personne; cependant, toute personne mariée ou engagée dans une relation à long terme vous le dira, ce n'est pas une considération inutile.

Il existe d'autres options; cependant, ceux-ci n'impliquent pas directement le ventilateur tout en gérant uniquement la poussière dans l'air bien que d'une manière entièrement différente sans éliminer le nettoyage. Bien que le nettoyage soit rendu plus pratique et plus propre en termes d'air dans la pièce, l'état d'origine n'a pas changé; néanmoins, après avoir essayé un certain nombre d'options, je suis convaincu qu'aucune méthode impliquant de repousser la poussière ne fonctionnera sans faire adhérer la poussière involontairement à d'autres surfaces et rendre ces surfaces plus difficiles à nettoyer, ce qui ne présente aucun avantage net.


Pour que la présence ou l'absence de dépôt sur les pales du ventilateur de plafond ait un impact appréciable sur la qualité de l'air intérieur ou le taux de dépôt sur d'autres surfaces, la pièce devrait être très mal ventilée et la zone des pales devrait être déraisonnablement grande par rapport à dans la chambre.
Air
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