Как работает безлопастной вентилятор Dyson

В октябре 2009 года компания Джеймса Дайсона по производству бытовой электроники, известная своей линейкой пылесосов, представила на рынке новое устройство под названием Dyson Air Multiplier. Air Multiplier представлял собой вентилятор с необычной характеристикой: без видимых лопастей. Это выглядело как неглубокая круглая трубка, установленная на постаменте.

С тех пор компания Dyson расширила свою линейку продуктов для очистки воздуха, в которых используется та же технология безлопастных вентиляторов, а теперь есть функции очистки воздуха. Некоторые из них также работают как увлажнители для сухих помещений, а некоторые работают как обогреватели и вентиляторы, перемещающие воздух.

Но, просто глядя на эти устройства, вы не ожидаете ощутить исходящий от них теплый или прохладный ветерок. Движущихся частей не видно. Но когда они включены, чувствуешь дуновение воздуха. Так как же они работают? Как открытый круг может толкать воздух без лопастей вентилятора?

Как вы можете себе представить, здесь действуют несколько научных принципов. Есть еще электронный элемент. Хотя внутри трубки нет лопастей, на постаменте вентилятора установлен бесщеточный электродвигатель, который забирает воздух и подает его в круглую трубку. Воздух течет вдоль внутренней части устройства, пока не достигнет щели внутри трубки. Это обеспечивает базовый поток воздуха, который создает ветерок, который вы чувствуете, находясь перед вентилятором.

По словам Дайсона, ветер, создаваемый этими устройствами, более последовательный и устойчивый, чем от стандартного вентилятора с лопастями. Поскольку вращающихся лопастей нет, ветерок от вентилятора не ударяет вас короткими порывами воздуха.

В чем секрет технологии?

Называть Dyson Air Multiplier вентилятором без лопастей, возможно, неверно. У них есть лезвия; их просто не видно, потому что они спрятаны внутри пьедесталов. Двигатель вращает девять асимметрично расположенных лопастей, чтобы втягивать воздух в устройство. По словам Дайсона, новейшие версии могут подавать более 77 галлонов воздуха в секунду для охлаждения воздушного потока.

Поток воздуха отводится через заднюю часть машины. Но как вентилятор увеличивает количество воздуха, поступающего в подставку устройства?

Это сводится к физике. Хотя это правда, что атмосфера газообразна, газы подчиняются физическим законам гидродинамики. Когда воздух проходит через щели в круглой трубке и выходит через переднюю часть вентилятора, воздух позади вентилятора также втягивается через трубку. Это называется стимулированием. Поток воздуха, толкаемый двигателем, заставляет воздух следовать за вентилятором.

Воздух, окружающий края вентилятора, также начнет течь в направлении ветра. Этот процесс называется увлечением. Dyson утверждает, что посредством стимулирования и вовлечения его вентиляторы увеличивают выходной поток воздуха в 15 раз по сравнению с количеством, которое он потребляет через двигатель пьедестала.

Однако есть одна проблема, которую компания Dyson не смогла решить с помощью своего уникального вентилятора. Далее вы поймете, почему компания Dyson изменила конструкцию своего Air Multiplier, когда пришло время выпускать вторую версию.

Несмотря на свою передовую концепцию, оригинальный умножитель воздуха Dyson имел один заметный недостаток. На самом деле было не очень тихо. Компания Dyson приняла к сведению и решила обновить второе поколение своего вентилятора.

Это потребовало от компании огромных инвестиций. Дайсон вложил в исследования более 60 миллионов долларов и привлек к проекту 65 инженеров. Вместе они создали 640 прототипов и подали сотни патентов, немного дорабатывая каждую конструкцию, чтобы исследовать движение воздуха внутри своего необычного вентилятора.

Как вы понимаете, часть проблемы шума возникла из-за турбулентности. Оригинальный Air Multiplier засасывал воздух в свое основание, где он волей-неволей подпрыгивал, создавая хаос... и шум. Чтобы точно определить этот шум, исследователи поместили вентилятор в звуконепроницаемую камеру с 10 микрофонами, улавливающими каждый шум и жужжание.

Затем они построили полупрозрачные прототипы и пропустили через устройство ультрафиолетовую краску и дым. Высокоскоростные камеры обеспечивали покадровое воспроизведение, предлагая визуальные подсказки о том, где воздух скапливается и вызывает шум.

Новости