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Comment le ventilateur sans pales de Dyson déplace réellement l’air

Cela a commencé en octobre 2009. James Dyson, surtout connu pour ses aspirateurs sans sac, a présenté un nouvel appareil : le Dyson Air Multiplier. À première vue, cela ressemble à une jante bon marché. Tube rond bas en bas. Il n’y a pas de lames. Pas de grill. Juste du plastique lisse.

C’était comme un gadget. C’est une astuce de salon pour les ingénieurs qui ont de l’argent. Mais ce n’est pas le cas.

Dyson ne s’est pas arrêté là. La sélection s’est élargie. Vous disposez désormais d’un purificateur d’eau. Humidificateur. chauffage. Tous utilisent la même technologie « sans lame ». Ils purifient l’air. Cela vous hydrate. Il garde votre salon au chaud en hiver. Si vous les regardez, vous remarquerez que rien ne bouge. Il n’y a pas de lame rotative. Pas de cages qui claquent.

Alors, comment te sens-tu ?

Ouvrez-le. Veuillez vous tenir devant. L’air frappe votre visage. Écurie. confortable. Cela ne devrait pas fonctionner. La physique dit le contraire.

C’est la réalité. La magie opère en bas.

La puissance cachée des moteurs et de l’induction

Supprimez l’esthétique et vous trouvez un moteur sans balais. Caché à l’intérieur de la base. Vous ne pouvez pas le voir. Vous ne pouvez pas y toucher. Mais je ferai de mon mieux.

Le moteur aspire l’air et le pousse dans le pneu creux. L’air circule à l’intérieur de ce tube. Puis je suis tombé sur une ouverture étroite. petite ouverture. Il mesure environ 1 mm de large, peut-être même plus petit.

L’air sort de la fente à grande vitesse.

C’est intéressant en science. L’air ne sort tout simplement pas des trous. Il s’agit de ce qui se passe ensuite.

L’effet Coanda. C’est un mot. L’air se déplaçant à grande vitesse à travers l’espace adhère à la surface incurvée du tuyau. Au fur et à mesure que vous vous déplacez le long de la courbe, vous aspirez de l’air autour de vous. Laisse plus d’air entrer dans le circuit.

L’air sort de l’ouverture derrière le pneu. Une zone de basse pression se forme. Cette zone aspire « plus » d’air de l’arrière de l’appareil.

résultat?

Le Dyson Air Multiplier améliore la circulation de l’air. Une unité aérienne entrant dans la base peut s’éloigner d’au moins 10 unités aériennes du front. Ce n’est pas de la magie. C’est la mécanique des fluides. Mais c’est comme ça.

Pourquoi un air stable est important

Les ventilateurs standards ont des pales. bords tranchants. Faites pivoter le métal ou le plastique. Chaque fois que la lame traverse l’air, des turbulences se créent. Rafale. Il y a eu une explosion.

tu le sais. C’est inégal. Il vous frappe, s’arrête et vous frappe à nouveau.

Les systèmes Dyson n’ont pas de lames. Aucune interruption. L’air est évacué sous la forme d’une plaque plate continue. C’est un flux laminaire.

“Ces appareils produisent un vent plus constant que les ventilateurs standards à pales.”

On ne parle pas. Pas de pics de vent. C’est juste un flux constant. Pour certaines personnes, c’est ennuyeux. Pour d’autres, c’est le seul effet.

Est-ce devenu calme ? parfois. Le moteur continue de bourdonner. Mais vous n’entendrez pas le « whoosh » de la lame coupant l’air. C’est un son différent. Zone basse.

Est-ce plus beau ? pas nécessairement

Mettons la terminologie à la bonne place. Appeler le Dyson Air Multiplier un « ventilateur sans pales » est techniquement inexact. Les lames sont présentes mais cachées à l’intérieur de l’unité de base. Il y a un moteur électrique à la base qui utilise neuf pales asymétriques. Ces rotors aspirent de l’air dans l’appareil et Dyson affirme que le dernier modèle peut pomper plus de 77 gallons d’air par seconde.

Mais la magie ne réside pas seulement dans l’aspiration. C’est ce qui se passe une fois que l’air entre dans la base.

Le flux d’air est dirigé vers l’arrière de la machine. Pour ceux qui étudient le fonctionnement du ventilateur Dyson Air Multiplier, la vraie question est simple. Comment l’appareil amplifie-t-il le débit d’air ?

La réponse se trouve dans la mécanique des fluides. L’air est un gaz, mais les gaz suivent les mêmes lois physiques que les liquides lorsqu’ils se déplacent. La pression chute à mesure que l’air est forcé à travers l’espace étroit de l’anneau circulaire vers l’avant du ventilateur. Cela aspire l’air dans le tuyau depuis l’arrière du ventilateur.

Ce phénomène est appelé induction.

Le flux d’air à grande vitesse pousse l’air et l’air derrière le ventilateur est aspiré pour combler le vide. Dans le même temps, l’air autour du ventilateur commence à se déplacer dans la direction du vent. C’est ce qu’on appelle l’entraînement.

Dyson affirme qu’en combinant induction et entraînement, le ventilateur produit 15 fois plus d’air que ce que le moteur peut aspirer.

Pourquoi le design devrait-il être modifié ?

Cependant, il y a un problème. Les produits de première génération se heurtent à un obstacle technique particulier qui n’est toujours pas résolu. Cela n’a rien à voir avec le débit d’air ou l’efficacité du refroidissement. C’était une question de son.

La production d’une puissance aussi élevée nécessite un mouvement d’air turbulent, ce qui provoque du bruit. À mesure que les consommateurs ont commencé à utiliser ces appareils dans leurs chambres et leurs bureaux calmes, l’acoustique est devenue un problème. Dyson s’est rendu compte que la conception originale donnait la priorité à l’ajout d’air brut plutôt qu’aux décibels de confort.

Cette limitation a nécessité une refonte. Lorsque Dyson a lancé l’Air Multiplier de deuxième génération, ils n’ont pas seulement amélioré l’esthétique. Ils ont repensé le chemin du flux d’air interne pour gérer les turbulences. L’objectif était de réduire considérablement le gémissement et le sifflement mécaniques associés au modèle d’origine, tout en conservant l’effet d’amplification 15x. Le résultat est un fonctionnement plus silencieux sans compromettre la promesse fondamentale de la conception sans lame.

Le Dyson Air Multiplier original ressemblait à une scène d’un film de science-fiction, mais sonnait comme un moteur à réaction prêt à décoller. C’est trop bruyant. Dyson savait que c’était inacceptable pour les équipements haut de gamme, ils ont donc décidé de résoudre le problème du bruit avec la deuxième génération.

Il ne s’agit pas d’un simple travail de réparation. L’entreprise a investi plus de 60 millions de dollars dans la recherche. Ils ont sélectionné 65 ingénieurs pour cette tâche. L’équipe a créé 640 prototypes. Ils ont déposé des centaines de brevets. L’objectif était simple, mais difficile. Le but est de comprendre comment l’air se déplace à l’intérieur du ventilateur et comment ce mouvement crée du son.

Voir le son

Cela est dû aux turbulences. Dans la première version, l’air aspiré par le fond rebondissait de manière chaotique. Ce chaos faisait du bruit. Pour trouver la source exacte, les ingénieurs ont installé un ventilateur dans une pièce insonorisée. Dix microphones écoutaient chaque vrombissement et bourdonnement.

Ils n’ont pas seulement écouté. Ils visualisent le problème. Ils ont construit des prototypes translucides. Ils ont fait passer de la peinture ultraviolette et de la fumée à travers l’appareil. Les caméras à grande vitesse enregistrent les images vidéo image par image. Cela révèle où l’air peut s’accumuler et faire des ravages.

Les données montrent que les mouvements aériens incontrôlés sont l’ennemi du silence.

La solution Helmholtz

Les ingénieurs ont résolu le problème des turbulences en intégrant des cavités de Helmholtz dans le ventilateur.

Si vous avez déjà tenu un coquillage près de votre oreille ou soufflé sur le dessus d’une bouteille en verre, vous avez probablement entendu cet effet. Le son rebondit ou glisse sur les surfaces dures à l’intérieur de la cavité. Les constructeurs automobiles utilisent ces principes pour réduire le bruit dans les systèmes d’échappement. Dyson a intégré ce concept dans son ventilateur de table.

Les cavités Helmholtz produisent naturellement du bruit. Cependant, si vous comprenez son fonctionnement, vous pouvez contrôler le bruit. En ajoutant certaines cavités au fond, les ingénieurs ont augmenté la pression de l’air. Ces cavités commencent à agir comme des silencieux.

Ils ont réglé la chambre pour couper les sons autour de 1 000 Hertz. C’est la gamme de fréquences que les gens trouvent la plus ennuyeuse. C’est un gémissement aigu et aigu qui irrite les nerfs.

Des résultats qui comptent

L’investissement a été payant. Dyson affirme que les ventilateurs de deuxième génération sont 75 % plus silencieux que les ventilateurs de première génération.

Grâce au flux d’air amélioré, le moteur n’a pas eu à travailler aussi fort. L’air circulait plus facilement dans tout l’appareil. Dyson a donc réduit la taille du moteur. La nouvelle version consomme 40 % d’énergie en moins.

En 2014, la Noise Abatement Society a décerné à ce ventilateur le Quiet Mark. Ce prix récompense les produits qui réduisent les nuisances sonores inutiles. Il s’agit d’un insigne d’honneur pour les ingénieurs qui se soucient du son de leurs machines ainsi que de leur apparence.

Au-delà de l’air de refroidissement

Le Dyson Cool original n’était qu’un fan. Il déplace l’air comme un ventilateur. Cependant, la société a depuis élargi sa gamme d’amplificateurs d’air pour inclure des produits plus avancés. Vous pouvez désormais acheter des appareils dotés de fonctions d’humidification, de nettoyage et de refroidissement. Ou celui qui chauffe, purifie et refroidit. Il ne s’agit plus seulement du vent.

De nombreux modèles plus récents sont équipés de filtres HEPA en bas. Dyson prétend capter 99,95 % des polluants. Ceux-ci incluent les poussières fines, les allergènes et le formaldéhyde. Le résultat ? On dit que l’air évacué est 50 % plus propre que l’air entrant. Il ne s’agit plus seulement de déplacer de l’air vicié. C’est le nettoyer.

Puisque nous vivons au 21e siècle, ces appareils peuvent être bien intégrés dans nos vies numériques. La plupart se connectent au réseau Wi-Fi domestique. Beaucoup travaillent avec des assistants vocaux. Vous pouvez contrôler le débit, la chaleur ou la filtration avec votre téléphone ou votre voix.

Coûts de l’innovation

Toute cette technologie n’est pas bon marché. Les prix commencent à environ 400 $ pour un ventilateur de base avec purificateur d’air. Ajouter de la chaleur ? Ajouter de l’humidification ? Attention aux augmentations de prix. Certains modèles complets coûtent près de 1 000 $.

Est-ce que ça vaut le coup ? Cela dépend de ce dont vous avez besoin. Si vous avez juste besoin d’un flux d’air sans nettoyage supplémentaire, le ventilateur Dyson Cool Tower standard (AM07) est le meilleur choix. Évitez le filtre et économisez des centaines de dollars. Mais si vous souhaitez éliminer le formaldéhyde de votre salon pendant que vous dormez, vous devrez y mettre le prix.

Les ventilateurs Dyson peuvent-ils vraiment refroidir l’air ?

Dissipons quelques idées fausses courantes. Les ventilateurs Dyson ne sont pas des climatiseurs. Ils n’abaissent pas la température ambiante d’une pièce. Ils n’éliminent pas la chaleur de l’air.

Au lieu de cela, il crée un flux d’air stable, fluide et amplifié. Cela évacue plus rapidement la chaleur de la peau. Le résultat est cool. En gros, c’est le refroidissement éolien. Cependant, un Dyson ne remplacera pas votre climatisation. C’est plus confortable par temps chaud, mais la température de la pièce elle-même ne change pas.

Efficacité énergétique et sécurité

L’un des avantages des amplificateurs d’air est leur efficacité. Ces ventilateurs consomment très peu d’énergie. Cela n’augmentera pas vos factures de services publics comme le ferait un vieux ventilateur tour ou un climatiseur en état de marche.

Il y a aussi un facteur de sécurité. Les ventilateurs sans pales de haute qualité sont plus silencieux, plus puissants et plus sûrs. Il n’y a pas de lames tournantes dans lesquelles enfoncer vos doigts. Juste un objet élégant et moderne installé dans votre salon. Ça a l’air bien. Courez tranquillement. Ça marche.

Comment ça marche vraiment

“Bladeless” est un terme un peu abusif. Il y a des lames à l’intérieur. Ils sont juste cachés dans le piédestal.

Le moteur fait tourner les pales placées asymétriquement à l’intérieur du socle. Cela aspire de l’air. L’air circule ensuite vers le haut à travers un canal creux dans le support et dans l’anneau. L’anneau agit comme une rampe. L’air circule le long de la surface incurvée de l’intérieur de l’anneau. Il sort par des fentes à l’arrière du tube.

Cette conception utilise l’effet Coandă. Le mouvement de l’air aspire également l’air ambiant, ce qui augmente le débit d’air. C’est l’aérodynamique en boucle.

Quel ventilateur sans pales Dyson est le meilleur ?

Si un nettoyage est nécessaire, choisissez un modèle avec un filtre HEPA. Si vous avez besoin de chaleur, recherchez la série Hot+Cool. Si vous n’avez besoin que d’un mouvement d’air, l’AM07 est l’option la plus rentable.

La technologie est incroyable. C’est très élégant. C’est innovant. Lors de son lancement, la blogosphère était en effervescence. Maintenant, c’est juste un autre appareil. Mais il y a quelque chose de mieux.

Personne ne sait ce que l’avenir nous réserve. Peut-être que nous finirons par arrêter complètement d’utiliser des ventilateurs. Ou peut-être continuez-vous à ajouter des filtres. Pour l’instant, le Dyson Air Multiplier se situe quelque part au milieu. glacière. Nettoyeur. Chauffage. Une pièce de déclaration.

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