Como evitar a deposição de poeira nas pás do ventilador de teto


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É sabido que o pó é depositado em um ventilador de teto rotativo devido à formação de uma camada limite sobre as pás do ventilador. A camada de ar próxima à superfície da lâmina está estagnada devido à condição antiderrapante e à presença de uma força viscosa forte.

Como eu poderia modificar o design da lâmina para impedir que as lâminas acumulassem poeira? É possível tornar a superfície da lâmina tão lisa que evite a deposição?


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Em relação à sua última sugestão: presumivelmente, um revestimento de baixo atrito como o PTFE evitaria que a poeira grude nas lâminas, mas como você observa, se houver uma camada limite estagnada, não há nada para impedir que a poeira repouse na superfície, portanto, dado o condições da pergunta, parece impossível para um revestimento impedir a deposição.
### footwet #

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Não tenho certeza de que o mecanismo de deposição nas pás do ventilador seja tão "conhecido" quanto você pensa. A condição de não escorregamento é uma aproximação para fluxo laminar e viscoso. Os ventiladores de teto residenciais que eu vi criam muita turbulência, mesmo em velocidades moderadas. Além disso, o ventilador estaria em operação contínua? A deposição ainda ocorre quando as lâminas não estão se movendo. Quanto ar você deseja mover? Quanta energia você pode gastar?
Air

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Você precisa usar lâminas modificadas? Que tal um design sem lâminas? Existem vários no mercado.
Air

Respostas:


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Supondo que sua explicação sobre o acúmulo de poeira em uma lâmina esteja correta, minha sugestão seria adicionar slots à lâmina para criar uma cascata de seções de aerofólio. Fazer isso permitiria reenergizar seu BL de forma consistente e limitar seu crescimento, e saltar desse projeto para um TE serado para fluxo turbulento não seria um passo muito maior de complexidade.

Sinceramente, sou um pouco cético em relação à explicação, pois, embora uma condição antiderrapante seja aplicada na superfície da lâmina com o ar, não existe tal condição entre o pó e a superfície da lâmina, portanto a força de cisalhamento agindo através da camada de poeira é a única força que atua sobre ela (sim, há atrito com a lâmina, mas se as partículas são remotamente esféricas, isso deve ser pequeno). Essa força de cisalhamento se torna significativa quando você considera a espessura de uma camada de poeira que um ser humano pode notar em comparação com a espessura da camada limite nesse número Re.

De qualquer forma, seu problema maior é que, quando estacionário, o pó sempre se deposita nas suas lâminas. Duvido que mesmo uma carga estática o ajude aqui, pois você não pode ionizar facilmente a poeira no ar e é tão provável que atraia poeira quanto repele-a se não puder ionizá-la (é por isso que as TVs antigas tendem a acumular uma camada de poeira no vidro).

Solução alternativa: projete seu ventilador com um motor absurdamente sobrecarregado, para que você possa girá-lo a 1000 rpm e use a força centrífuga para remover a poeira. Edit: alguns outros pontos aqui, pensando nisso, também há uma força de pressão incentivando o fluxo de ar em direção às pontas da lâmina, e seria trivial usar o RPM alto para produzir uma vibração de alta frequência através das lâminas, na verdade isso é provável para ser um efeito colateral natural, o que ajudará a criar turbulência no BL e também potencialmente "rebater" as partículas de poeira das lâminas e gerar fluxos mais rápidos. A RPM mais alta também ajuda a aumentar o número Re, diminuindo ainda mais a espessura do BL e incentivando a turbulência. Lembre-se de garantir que as lâminas nunca falhem; pode ser uma bagunça.Isso seria realmente uma solução meio decente para o problema se não fosse tão absurdo / impraticável / caro / perigoso.

Solução alternativa alternativa: inclua um espanador na caixa.


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Se as lâminas forem condutoras ou acomodarem um revestimento condutor, uma pequena carga estática deve repelir o pó, transmitindo uma carga às partículas, que as expulsam / repelem.

A carga pode ser alternada periodicamente, já que alguma poeira já está ionizada e, portanto, seria atraída por uma carga, mas repelida pelo oposto.


Existe alguma possibilidade ou método para impedir a deposição por alteração no projeto das lâminas?
Debianhu Thakur 10/03/2015

Também estou curioso para ver se um especialista em CFD pode colocar um spoiler lá ou covinha na superfície para criar turbulência na camada limite, mas isso está fora do meu conhecimento!
feetwet

Um spoiler em um ventilador de teto? Você vai longe demais!
Air

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O problema fundamental central da questão é o gerenciamento da poeira, que é inevitável em qualquer espaço habitado, pois a maior parte da poeira consiste em lançar células da pele humana. Embora possa parecer desejável, rejeitar a poeira por qualquer meio simplesmente diminui a qualidade do ar no espaço; o uso da repulsão de carga resulta na deposição de poeira em outros lugares com resultados potencialmente igualmente indesejáveis ​​e até que "adira" a alguma coisa, ainda diminui a qualidade do ar. Assim, gerenciar, em vez de combater o problema, torna-se a única opção.

O mais fácil é usar uma capa de algodão / elastano como essas (capas de lâminas para ventiladores de teto do espaço exterior da Fan Blade Designs - estas são principalmente de poliéster, portanto, infelizmente, elas carregam uma carga estática) e uma fronha. Enrole a fronha (o tamanho maior funciona melhor) como se fosse uma meia e coloque-a cuidadosamente sobre a capa. Remova os dois, mas NÃO SEPARAR e prossiga sucessivamente em cada lâmina. Coloque os dois itens como um em uma máquina de lavar e selecione um ciclo longo. Pare o ciclo quando a água chegar ao topo e separe os dois debaixo d'água para manter a qualidade do ar do espaço. Um saco de plástico pode ser usado temporariamente quando o acesso à lavadora não é direto; no entanto, ainda coloque os dois no saco, não os separe.

Para melhorar ainda mais a qualidade do ar na sala, um adesivo de velcro pode ser semeado na parte da tampa da lâmina do ventilador voltada para cima e um filtro de ar do ventilador em forma de bloco, como os fabricados pela BestAir, pode ser anexado a ele. Isso irá capturar uma grande quantidade de poeira e pode ser facilmente removido com o método anterior sem modificação. Entendo que nenhum deles comprometerá o fluxo de ar no verão e que, embora o bloco possa interromper o fluxo de ar durante o inverno, ele não o faz de maneira a alterar a função básica do ventilador.

Imagino que esta solução esteja longe do que é desejado na medida em que é de baixa tecnologia e apenas elegante na aparência, e não na substância. No entanto, é eficaz, barato e fácil de decorar. Este último pode parecer não-financeiro para uma única pessoa; no entanto, qualquer pessoa casada ou com um relacionamento comprometido a longo prazo dirá que não é uma consideração inativa.

Existem outras opções; no entanto, eles não envolvem o ventilador diretamente, enquanto gerenciam apenas a poeira no ar, embora de uma maneira totalmente diferente, sem eliminar a limpeza. Embora a limpeza seja mais conveniente e limpa em termos de ar na sala, a condição original não mudou; no entanto, tendo tentado várias opções, estou convencido de que nenhum método que envolva repelir o pó funcionará sem que o pó grude acidentalmente em outras superfícies e dificulte a limpeza dessas superfícies, resultando em nenhum benefício líquido.


Para que a presença ou ausência de deposição nas pás do ventilador de teto tenha um impacto considerável na qualidade do ar interno ou na taxa de deposição em outras superfícies, a sala deve ser muito pouco ventilada e a área da lâmina deve ser excessivamente grande em relação a para o quarto.
Ar
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