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Come il ventilatore senza pale di Dyson muove effettivamente l’aria

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Tutto è iniziato nell’ottobre 2009. James Dyson, meglio conosciuto per i suoi aspirapolvere senza sacco, ha introdotto un nuovo dispositivo: il Dyson Air Multiplier. A prima vista sembra un cerchio economico. Tubo tondo basso nella parte inferiore. Non ci sono lame. Niente griglia. Solo plastica liscia.

Sembrava una trovata. Questo è un trucco da salotto per gli ingegneri con soldi. Ma non è così.

Dyson non si è fermato qui. La selezione si è ampliata. Ora hai un depuratore d’acqua. Umidificatore. stufa. Tutti utilizzano la stessa tecnologia “senza lama”. Puliscono l’aria. Ti idrata. Mantiene caldo il tuo soggiorno in inverno. Se li guardi, noterai che nulla si muove. Non c’è lama rotante. Niente gabbie tintinnanti.

Allora come ti senti?

Aprilo. Per favore, mettiti di fronte. L’aria ti colpisce il viso. Stabile. comodo. Non dovrebbe funzionare. La fisica dice il contrario.

Questa è la realtà. La magia avviene in fondo.

Il potere nascosto dei motori e dell’induzione

Togli l’estetica e trovi un motore brushless. Nascosto all’interno della base. Non puoi vederlo. Non puoi toccarlo. Ma farò del mio meglio.

Il motore aspira l’aria e la spinge nella cavità del pneumatico. L’aria scorre all’interno di questo tubo. Poi mi sono imbattuto in un’apertura stretta. piccola apertura. È largo circa 1 mm, forse anche più piccolo.

L’aria esce dalla fessura ad alta velocità.

Questo è interessante nella scienza. L’aria non esce dai buchi. Riguarda ciò che accadrà dopo.

L’effetto Coanda. È una parola. L’aria che si muove attraverso lo spazio ad alta velocità si attacca alla superficie curva del tubo. Mentre ti muovi lungo la curva, attiri aria intorno a te. Lascia entrare più aria nel circuito.

L’aria esce dall’apertura dietro il pneumatico. Si forma una zona di bassa pressione. Quest’area aspira “più” aria dal retro dell’unità.

risultato?

Il moltiplicatore d’aria Dyson migliora il flusso d’aria. Un’unità aerea che entra nella base può allontanare almeno 10 unità aeree dal fronte. Questa non è magia. Questa è la meccanica dei fluidi. Ma è così.

Perché l’aria stabile è importante

I ventilatori standard hanno le pale. spigoli vivi. Ruotare metallo o plastica. Ogni volta che la lama fende l’aria si crea una turbolenza. Raffica. C’è stata un’esplosione.

lo sai. Non è uniforme. Ti colpisce, si ferma e ti colpisce ancora.

I sistemi Dyson non hanno lame. Nessuna interruzione. L’aria viene rimossa come una piastra piana e continua. Questo è il flusso laminare.

“Questi dispositivi producono un vento più consistente rispetto ai normali ventilatori a pale.”

Non si parla. Nessun picco di vento. È solo un flusso costante. Per alcune persone, questo è fastidioso. Per altri è l’unico effetto.

È diventato tranquillo? A volte. Il motore continua a ronzare. Ma non sentirai il “sibilo” della lama che taglia l’aria. È un suono diverso. Zona bassa.

È più bello? non necessariamente

Prendiamo la terminologia giusta. Chiamare il Dyson Air Multiplier un “ventilatore senza pale” è tecnicamente inesatto. Le lame sono presenti ma nascoste all’interno dell’unità base. Alla base c’è un motore elettrico che utilizza nove pale asimmetriche. Questi rotori aspirano l’aria nel dispositivo e Dyson afferma che l’ultimo modello può pompare più di 77 litri d’aria al secondo.

Ma la magia non è solo l’aspirazione. È ciò che accade dopo che l’aria entra nella base.

Il flusso d’aria è diretto verso la parte posteriore della macchina. Per coloro che stanno cercando di capire come funziona il ventilatore moltiplicatore Dyson Air, la vera domanda è semplice. In che modo il dispositivo amplifica l’uscita dell’aria?

La risposta può essere trovata nella meccanica dei fluidi. L’aria è un gas, ma i gas seguono le stesse leggi fisiche dei liquidi quando si muovono. La pressione diminuisce quando l’aria viene forzata attraverso lo stretto spazio nell’anello circolare verso la parte anteriore della ventola. Questo aspira l’aria nel tubo da dietro la ventola.

Questo fenomeno è chiamato induzione.

Il flusso d’aria ad alta velocità spinge l’aria e l’aria dietro la ventola viene aspirata per riempire lo spazio vuoto. Allo stesso tempo, l’aria attorno al bordo del ventilatore inizia a muoversi nella direzione del vento. Questo si chiama trascinamento.

Dyson afferma che combinando induzione e trascinamento, la ventola produce 15 volte più aria di quella che il motore può aspirare.

Perché il design dovrebbe essere cambiato?

Tuttavia, c’è un problema. I prodotti di prima generazione presentano un particolare ostacolo tecnico ancora irrisolto. Ciò non ha nulla a che fare con il flusso d’aria o l’efficienza del raffreddamento. Riguardava il suono.

La produzione di una potenza così elevata richiede un movimento turbolento dell’aria, che provoca rumore. Quando i consumatori iniziarono a utilizzare questi dispositivi nelle loro camere da letto e negli uffici silenziosi, l’acustica divenne un problema. Dyson si rese conto che il design originale dava priorità all’aggiunta di aria grezza rispetto ai decibel di comfort.

Questa limitazione ha richiesto una riprogettazione. Quando Dyson ha lanciato l’Air Multiplier di seconda generazione, non ha solo migliorato l’estetica. Hanno riprogettato il percorso del flusso d’aria interno per gestire la turbolenza. L’obiettivo era ridurre significativamente il sibilo e il sibilo meccanico associati al modello originale, pur mantenendo l’effetto di amplificazione 15x. Il risultato è un funzionamento più silenzioso senza compromettere la promessa fondamentale del design senza lama.

L’originale Dyson Air Multiplier sembrava la scena di un film di fantascienza, ma sembrava il motore di un jet pronto per il decollo. È rumoroso. Dyson sapeva che ciò era inaccettabile per le apparecchiature di fascia alta, quindi ha deciso di affrontare il problema del rumore con la seconda generazione.

Questo non è un semplice lavoro di riparazione. L’azienda ha investito più di 60 milioni di dollari nella ricerca. Hanno selezionato 65 ingegneri per questo compito. Il team ha creato 640 prototipi. Hanno depositato centinaia di brevetti. L’obiettivo era semplice, ma difficile. Lo scopo è capire come si muove l’aria all’interno del ventilatore e come questo movimento crea il suono.

Vedere il suono

Ciò è dovuto alla turbolenza. Nella prima versione, l’aria risucchiata dal fondo rimbalzava indietro in modo caotico. Quel caos faceva rumore. Per trovare la fonte esatta, gli ingegneri hanno installato un ventilatore in una stanza insonorizzata. Dieci microfoni ascoltavano ogni ronzio e ronzio.

Non si sono limitati ad ascoltare. Visualizzano il problema. Hanno costruito prototipi traslucidi. Hanno fatto passare vernice ultravioletta e fumo attraverso il dispositivo. Le telecamere ad alta velocità registrano le immagini video fotogramma per fotogramma. Questo rivela dove l’aria può accumularsi e causare danni.

I dati mostrano che il movimento aereo incontrollato è nemico del silenzio.

La soluzione Helmholtz

Gli ingegneri hanno risolto il problema della turbolenza integrando una cavità di Helmholtz nella ventola.

Se ti è mai capitato di tenere una conchiglia all’orecchio o di soffiare sulla parte superiore di una bottiglia di vetro, probabilmente hai sentito questo effetto. Il suono rimbalza o scivola sulle superfici dure all’interno della cavità. I produttori di automobili utilizzano questi principi per ridurre il rumore nei sistemi di scarico. Dyson ha incorporato questo concetto nel suo ventilatore da tavolo.

Le cavità di Helmholtz producono naturalmente rumore. Tuttavia, se capisci come funziona, puoi controllare il rumore. Aggiungendo alcune cavità sul fondo, gli ingegneri hanno aumentato la pressione dell’aria. Queste cavità iniziano a fungere da silenziatori.

Hanno sintonizzato la camera per disattivare i suoni intorno ai 1.000 Hertz. Questa è la gamma di frequenza che le persone trovano più fastidiosa. È un lamento acuto e acuto che dà sui nervi.

Risultati che contano

L’investimento ha dato i suoi frutti. Dyson afferma che le ventole di seconda generazione sono il 75% più silenziose rispetto alle ventole di prima generazione.

Grazie al flusso d’aria migliorato, il motore non ha dovuto lavorare tanto. L’aria si muoveva più agevolmente attraverso l’intero dispositivo. Quindi Dyson ha ridimensionato il motore. La nuova versione consuma il 40% in meno di energia.

Nel 2014, la Noise Abatement Society ha assegnato a questo ventilatore il Quiet Mark. Questo premio riconosce i prodotti che riducono l’inquinamento acustico non necessario. Questo è un distintivo d’onore per gli ingegneri che hanno a cuore il suono delle loro macchine e il loro aspetto.

Oltre il raffreddamento dell’aria

L’originale Dyson Cool era solo un fan. Muove l’aria come un ventilatore. Tuttavia, da allora l’azienda ha ampliato la propria gamma di amplificatori d’aria per includere prodotti più avanzati. Ora puoi acquistare dispositivi con funzioni di umidificazione, pulizia e raffreddamento. O uno che riscalda, purifica e raffredda. Non è più solo una questione di vento.

Molti modelli più recenti hanno filtri HEPA sul fondo. Dyson afferma di catturare il 99,95% degli inquinanti. Questi includono polveri sottili, allergeni e formaldeide. Il risultato? Si dice che l’aria di scarico sia più pulita del 50% rispetto all’aria in entrata. Non si tratta più solo di spostare l’aria viziata. Lo sta pulendo.

Poiché viviamo nel 21° secolo, questi dispositivi possono essere ben integrati nelle nostre vite digitali. La maggior parte si connette alla rete Wi-Fi domestica. Molti lavorano con gli assistenti vocali. Puoi controllare il flusso, il calore o la filtrazione con il telefono o con la voce.

L’innovazione costa

Tutta questa tecnologia non è economica. I prezzi partono da circa $ 400 per un ventilatore base con purificatore d’aria. Aggiungere calore? Aggiungere umidificazione? Attenzione agli aumenti di prezzo. Alcuni modelli completi costano quasi $ 1.000.

Ne vale la pena? Dipende da cosa ti serve. Se hai solo bisogno del flusso d’aria senza ulteriore pulizia, il ventilatore Dyson Cool Tower standard (AM07) è la scelta migliore. Salta il filtro e risparmia centinaia di dollari. Ma se vuoi eliminare la formaldeide dal soggiorno mentre dormi, dovrai pagarne il prezzo.

I ventilatori Dyson possono davvero rinfrescare l’aria?

Chiariamo alcuni malintesi comuni. I ventilatori Dyson non sono condizionatori. Non abbassano la temperatura ambiente di una stanza. Non rimuovono il calore dall’aria.

Invece, crea un flusso d’aria costante, regolare e amplificato. Questo allontana il calore dalla pelle più velocemente. Il risultato è fantastico. Fondamentalmente, è vento gelido, fondamentalmente. Tuttavia, un Dyson non sostituirà il tuo condizionatore. È più confortevole quando fa caldo, ma la temperatura della stanza stessa non cambia.

Efficienza energetica e sicurezza

Uno dei vantaggi degli amplificatori d’aria è l’efficienza. Questi ventilatori consumano pochissima energia. Non aumenterà le tue bollette come farebbe un vecchio ventilatore a torre o un condizionatore funzionante.

C’è anche un fattore di sicurezza. I ventilatori senza pale di alta qualità sono più silenziosi, più potenti e più sicuri. Non ci sono lame rotanti in cui infilare le dita. Solo un oggetto elegante e moderno seduto nel tuo salotto. Sembra buono. Corri tranquillamente. funziona.

Come funziona davvero

“Bladeless” è un po’ un termine improprio. All’interno ci sono delle lame. Sono semplicemente nascosti nel piedistallo.

Il motore fa ruotare le pale posizionate asimmetricamente all’interno del piedistallo. Questo attira aria. L’aria poi fluisce verso l’alto attraverso un canale cavo nel supporto e nell’anello. L’anello funziona come una rampa. L’aria scorre lungo la superficie curva dell’interno dell’anello. Esce attraverso le feritoie sul retro del tubo.

Questo design utilizza l’effetto Coandă. Il movimento dell’aria attira anche l’aria circostante, aumentando così il flusso d’aria. È l’aerodinamica in un loop.

Quale ventilatore senza pale Dyson è il migliore?

Se è necessaria la pulizia, scegli un modello con filtro HEPA. Se hai bisogno di calore, cerca la serie Hot+Cool. Se hai bisogno solo del movimento dell’aria, AM07 è l’opzione più conveniente.

La tecnologia è sorprendente. È molto elegante. È innovativo. Quando è stato lanciato per la prima volta, la blogosfera era in fermento. Ora è solo un altro dispositivo. Ma c’è qualcosa di meglio.

Nessuno sa cosa riserva il futuro. Forse alla fine smetteremo del tutto di usare i fan. O forse continui ad aggiungere filtri. Per ora, il moltiplicatore Dyson Air si colloca da qualche parte nel mezzo. più fresco. Più pulito. Stufa. Un pezzo di dichiarazione.