Domanda:
Perché la polvere si attacca all'elica della ventola rotante?
xport
2010-11-27 17:51:25 UTC
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Perché la polvere si attacca all'elica della ventola rotante?

Intuitivamente, la maggior parte delle persone (me compreso) pensa che la polvere non si attacchi alle eliche della ventola rotante.

Stai cercando una risposta "migliore", ma non hai commentato le numerose risposte molto apprezzate già disponibili. Forse se commenti quelle risposte descrivendo quali parti non sono chiare, otterrai una risposta che trovi più utile.
Possibile pubblicazione correlata qui http://math.stackexchange.com/q/13884/3301
@jalexiou, il collegamento è stato effettuato circa 18 ore fa.
Possiamo effettivamente imparare molto da questo thread. La domanda fondamentale a cui stai rispondendo è come promuovere un argomento su una piattaforma come questa, come ottenere risposte e quindi come raggiungere la comunità. Non bisogna sottovalutare queste cose.
Quindici risposte:
#1
+29
Vagelford
2010-11-27 23:10:28 UTC
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Il motivo è che hai uno strato limite sulla superficie della pala del ventilatore. Sul telaio della pala (la pala si muove con una certa velocità, ma sul telaio della pala l'aria si muove) lo strato limite inizia dalla superficie della pala dove la velocità dei fluidi è zero e man mano che ci si allontana dalla pala, la velocità aumenta fino al valore della velocità della pala (la si può chiamare velocità indisturbata del flusso).

Quindi, se hai della polvere fine, in realtà non sente molto vento e non può essere portata via. L'elettricità statica potrebbe essere un altro fattore, ma puoi vederlo anche su eliche metalliche.

Perché pensi che l'elettricità statica sia un problema solo sulle eliche metalliche? Dopotutto, la maggior parte delle solite dimostrazioni di elettricità statica in classe utilizzano materiali dielettrici (vetro, ambra, plastica, lattice) * perché * qualsiasi carica stabilita su di essi non migrerà in modo efficiente.
No, sto dicendo che l'elettricità statica potrebbe essere un problema nel caso delle eliche in plastica, ma puoi anche vedere la polvere sulle eliche metalliche dove non puoi avere elettricità statica.
@Vagelfold. Ah. Chiaro adesso.
"statico" può essere un problema anche sul metallo. Se solo la particella di polvere ha una resistenza superficiale sufficiente. Le parti della particella che entrano in contatto con la superficie metallica si scaricheranno, le parti più lontane no. Un modello per questo è l'elettroforo.
Questo non spiega perché il bordo d'attacco ha così tanta più polvere.
#2
+20
Damien Pollet
2010-11-28 00:00:20 UTC
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Che dire di questa ipotesi:

La polvere si attacca ovunque, ma poiché l'elica taglia molta aria, incontra più particelle di polvere. Quindi, più polvere si attacca all'elica che altrove.

Prove

Io (Mark) ho scattato delle foto alla ventola nella mia stanza per supportare l'ipotesi di Damien. La prima foto è del bordo d'attacco della pala della ventola, che colpisce molta aria, e la seconda foto è del bordo d'uscita della stessa pala della ventola. Non ho mai pulito questo ventilatore. Il bordo di entrata è coperto da uno spesso strato di polvere di 3-5 mm, mentre il bordo di uscita è quasi pulito. leading edge of fan blade covered in dust trailing edge of fan blade nearly clean

Questa è abbastanza la spiegazione più semplice alla domanda. Anche se la spiegazione di @Vagelford's relativa allo strato limite è anche rilevante poiché abbiamo a che fare con il movimento fluido.
@Mark: Potrei essere un asino e rispondere che "non mi convinci". Ma penso che tu abbia effettivamente ragione :-) La polvere si attacca (come sanno tutti quelli che hanno una casa da pulire!), E la punta della lama anteriore incontra più polvere. +1
Bene, la mia risposta ha a che fare con il motivo per cui la polvere si attacca alla ventola e non va via quando viene utilizzata. Non ho considerato il motivo per cui la ventola ha più polvere di un tavolo, diciamo. Penso che sia ovvio che le pale delle ventole entrano in contatto con più polvere, poiché c'è più aria che passa da esse.
"Non ho mai pulito questo ventilatore". Hmmm, non invitarmi a prendere il tè :)
#3
+15
Aaron Digulla
2010-11-28 20:07:55 UTC
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Il vento in realtà non tocca la superficie. Puoi vedere lo stesso effetto su un'auto: anche se ti muovi a velocità superiori a 70 mph, la polvere non viene spazzata via.

Se guardi da vicino, c'è uno strato limite tra la materia del ventilatore e l'aria intorno al ventilatore. Quando ti avvicini alle pale della ventola, l'aria inizia a muoversi con la ventola (la pala la trascina), quindi l'aria molto vicina alla pala non si muove (molto) rispetto alla pala stessa.

Ovviamente, questo è vero quando aggiungi materia alla lama (come la polvere). In questo caso, l'attrito dell'aria è inferiore all'adesione della polvere alla lama, quindi la polvere si attacca alla superficie.

Sulle mie ventole trovo molta polvere e fili corti il bordo che taglia l'aria. Qui, il flusso d'aria preme i trefoli sulla lama (parti di esso su entrambi i lati del bordo). In questo modo, la ventola raccoglie attivamente la polvere. Anche in questo caso, la forza dell'aria che preme i trefoli contro la lama (più l'attrito tra polvere e lama) è molto più forte della forza centrifuga che potrebbe trascinarli lateralmente. Poiché i trefoli si attaccano alla superficie, la lama non è abbastanza resistente per tagliarli, quindi rimangono dove sono.

Questa relazione è vera per tutte le velocità delle ventole, quindi la polvere diventa sempre di più.

Una semplice contromisura è una rete grossolana sul lato in cui il ventilatore aspira l'aria. La maggior parte dei filamenti di polvere rimarrà intrappolata nella rete e potrai lavarli via facilmente ogni poche settimane o raccoglierli con un aspirapolvere più pulito.

#4
+12
Pavel Radzivilovsky
2010-12-01 02:58:03 UTC
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La risposta breve è che non c'è vento vicino alla pala. Questa è chiamata condizione antiscivolo nell'idrodinamica dei fluidi viscosi.

[Concessione] In realtà è molto di più. C'è un leggero attaccamento di van der waals che contribuisce a questo fenomeno altrimenti puramente idrodinamico.

#5
+6
Marek
2010-11-27 18:14:20 UTC
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Prima di tutto prendendo in considerazione solo la velocità della ventola. Se la ventola gira lentamente, la situazione ovviamente non è molto diversa da quella se non stesse ruotando affatto. La forza centrifuga sulle particelle di polvere non è abbastanza grande da gettarle via dalla ventola.

Secondo, c'è l'elettricità statica che deve essere presa in considerazione. È perfettamente possibile che si generi una carica residua sulla ventola (questo dipende molto da cosa è fatta la ventola) e poiché le particelle di polvere sono spesso caricate, quelle con la corretta polarità verranno attratte dalla ventola. In questo caso si attaccherebbero anche se la ventola ruotasse molto velocemente.

Ora puoi verificare se la seconda opzione è realizzata nel tuo caso toccando la ventola per scaricarla e dovrebbe "calciarti" a piccolo. Oppure, se non ti piace, puoi avvicinare un oggetto carico alla ventola e vedere se è interessato.

#6
+5
Philip
2010-12-07 22:33:44 UTC
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La polvere si attacca quasi ovunque. Quasi? Si quasi, perché ancora non abbiamo nano-superfici super perfette. Il punto è che ogni superficie macroscopica è ruvida e non perfettamente liscia. Pertanto polvere molto piccola può facilmente attaccarsi. Questa polvere molto piccola rende la superficie ancora più ruvida, facilitando l'arrivo della polvere più pesante.

In un prossimo futuro potremmo avere eliche di ventole che non hanno polvere facilmente visibile che si attacca.

E ovviamente è la forza elettromagnetica che fa aderire la polvere. Renditi chiaro quanto siano piccoli, piccolissimi pezzi di polvere e capisci come può facilmente attaccarsi su una superficie non liscia per mezzo della Forza di Coulomb. Alla fine: la maggior parte delle cose che vedi sono caricate elettricamente, almeno se "ingrandisci" molto. Guardando da lontano le accuse vengono efficacemente neutralizzate. Ovviamente una superficie nano super perfetta sembra anche molto buona se "ingrandisci".

#7
+3
unsym
2010-11-28 22:25:19 UTC
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Ecco alcune mie osservazioni:

  • Se non viene utilizzato un ventilatore, l'adesione della polvere è alla stessa velocità degli altri oggetti.

  • Se viene utilizzata una ventola, anche la rotazione è lenta, la polvere può comunque attaccarsi molto più velocemente di una ventola non utilizzata.

  • La polvere non solo attaccare l'elica, ma anche la barra di copertura dietro e davanti ad essa. Può creare uno spesso strato di polvere in entrambi i punti.

  • C'è un rivestimento (di plastica?) Attorno alla ventola, quindi non il metallo è esposto direttamente lì.

  • L'accumulo di polvere è un po 'più veloce vicino alla cucina. La superficie della ventola ha anche molto olio.

Quindi, penso che il motivo più importante dell'alto tasso di adesione dovrebbe essere l'elevata portata d'aria. La polvere non si sposterà verso la ventola stessa.

Per il motivo dell'adesione, penso che dovrebbe essere dovuto alla carica elettrostatica sulla polvere. È simile alla rimozione della polvere nella centrale elettrica. Inoltre, la polvere può aderire alla superficie più comune come tavolo, muro e plastica, quindi se la ventola è carica non dovrebbe essere un fattore importante.

Sia la carica elettrostatica che l'olio dovrebbero aumentare la velocità di adesione. Dopo l'incollaggio iniziale, la superficie ruvida dovrebbe consentire un'adesione più facile per la polvere successiva, quindi immagino che il tasso di accumulo acceleri.

#8
+3
Rick
2014-11-19 19:26:37 UTC
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La polvere che si attacca alle cose è un processo complesso ma può essere suddiviso in più fasi e analizzato. Prima però definiamo la nostra polvere.

Dimensione della polvere

L'aerodinamica della polvere può essere approssimata più facilmente fingendo che tutte le particelle siano sfere con una densità uguale all'acqua ($ 1000 \ frac { kg} {m ^ 3} $). A ciascuna particella viene assegnato un diametro aerodinamico che è il diametro di una di queste ipotetiche sfere che cadrebbe alla stessa velocità della particella effettiva (gravità e resistenza dell'aria si bilanciano alla stessa velocità di sedimentazione per la sfera e particella reale.) Ogni volta che viene menzionata una dimensione delle particelle non qualificata, questo post si riferisce a questo diametro aerodinamico. La maggior parte (in massa) delle particelle di polvere domestica ha diametri aerodinamici compresi tra $ 20 - 400 \, \ mu m $. Questa gamma di diametri determinerà l'entità delle forze che agiscono sulla polvere.

Ora che abbiamo definito la nostra polvere, i seguenti passaggi sono necessari per l'accumulo di polvere.

Arrivo della polvere

Affinché la polvere si accumuli, deve provenire da qualche parte. Non entrerò nel modo in cui la polvere entra nell'aria, ma supponiamo che l'aria ben circolata abbia una concentrazione costante di polvere che si rinnova attraverso la generazione, la miscelazione e la diffusione. Normalmente, la polvere che si accumula sulle superfici si avvicina a tali superfici depositandosi; la gravità tira le particelle verso il basso in modo che la loro velocità media sia verso il basso (questo è il motivo per cui le superfici orizzontali accumulano polvere mentre quelle verticali generalmente si accumulano molto meno). Nel caso della superficie orizzontale, la quantità di polvere che si avvicina alla superficie seguirebbe $ \ dot m = m_p \; C \; V_s $ Dove $ m_p $ è la massa di una particella, $ C $ è la concentrazione (particelle per volume) e $ V_s $ è la velocità di sedimentazione ($ 0,25 \ frac {m} s $ per $ 100 \ mu m $ particelle.

Per un ventilatore da soffitto, la velocità con cui la polvere si avvicina alle superfici non è dominata dalla gravità, ma piuttosto dalla velocità con cui la pala si muove nell'aria. La velocità massima per le lame inferiori a $ \ frac18 '' $ è limitata dall'UL a $ 2400 \ frac {ft} {min} $ o a circa $ 12 \ frac {m} s $. Se l'arrivo della polvere fosse l'unica cosa importante per l'accumulo di polvere, le ventole accumulerebbero polvere circa 50 volte più velocemente di una superficie orizzontale.

Impatto della polvere

Affinché le particelle colpiscano la lama, avranno muoversi verso la lama, ma l'aria deve fluire attorno alla lama. Ciò richiede che le particelle si muovano rispetto all'aria. Nel caso della sedimentazione della polvere, ciò avviene per gravità e diffusione. La polvere che si accumula sui muri è dovuta alla diffusione, mentre la gravità trascina la polvere sulle superfici orizzontali. Nel caso delle pale del ventilatore, c'è un altro modo in cui le particelle possono muoversi rispetto all'aria: l'inerzia.

Prendiamo l'esempio di una sabbiatrice. Sia la sabbia che il getto d'aria dall'ugello verso una superficie. La sabbia continua a quasi questa velocità finché non colpisce la superficie. L'aria tuttavia si diffonde e rallenta fino al punto in cui ha velocità zero al muro (condizione di non scivolamento). In questo caso il percorso della sabbia è difficilmente influenzato dal flusso d'aria perché le particelle di sabbia hanno molta inerzia rispetto alla resistenza dell'aria e alla scala temporale.

Ora pensa a cosa accadrebbe se un la macchina del fumo era puntata su una superficie. La nebbia si diffonderebbe semplicemente con l'aria e pochissima nebbia avrebbe effettivamente un impatto sulla superficie. Certo si muoverebbe lungo la superficie, ma andrebbe a sbattere contro la superficie solo per diffusione.

Se riducessimo le dimensioni delle particelle di sabbia in una sabbiatrice, si comporterebbero sempre più come la nebbia in quanto la loro inerzia ($ \ propto d ^ 3 $) è stata ridotta rispetto alla loro resistenza ($ \ propto d ^ 2 $ a $ \ propto d $ man mano che le particelle diventano ancora più piccole)

L'aerodinamica di questo processo, noto come impatto inerziale , è ben compresa per i getti perpendicolari a una superficie, ma può essere applicata alla pala di una ventola che si muove nell'aria. Quando la pala della ventola si muove, l'aria nella parte anteriore della pala deve spostarsi su entrambi i lati, creando un'accelerazione molto pronunciata nell'aria. Una volta che l'aria è da una parte o dall'altra, non deve accelerare molto. Questo è simile a come l'aria in un getto deve solo accelerare mentre gira dal viaggio verso la superficie al viaggio lungo la superficie. Stimerei che il raggio di curvatura per una larghezza della pala del ventilatore di $ w_f $ sarebbe paragonabile al raggio di curvatura per un getto di larghezza $ w_j $ se $ w_f \ approx 3w_j $

L'equazione per la dimensione di taglio delle particelle che incidono rispetto al flusso è data come $$ d_ {50} = \ sqrt {\ frac {9 \, \ eta \, w_j \, Stk_ {50}} {\ rho_p \, V} } $$

Dove $ \ eta $ è la viscosità dell'aria, $ Stk_ {50} $ è un numero di Stokes determinato sperimentalmente (0,59 per getti rettangolari), $ \ rho_p $ è la densità del particelle e $ V $ è la velocità media del getto.

Collegandosi alla velocità precedente di $ 12 \ frac {m} s $, la densità dell'acqua come densità delle particelle e $ \ frac18 '' $ poiché la larghezza della pala della ventola restituisce $ d_ {50} \ approx20 \ mu m $. Ciò mostra che le particelle superiori a $ 20 \ mu m $ avrebbero un impatto sulla parte anteriore della pala della ventola. Poiché questa copre la maggior parte della polvere domestica, la maggior parte della polvere avrebbe un impatto sul bordo anteriore di questa pala della ventola.

Per le grandi superfici della pala della ventola, l'aria e la polvere si muovono lungo la superficie in modo che il L'unico motivo per cui la polvere avrebbe un impatto sulla superficie sarebbe attraverso la diffusione, o se c'è un piccolo difetto che l'aria deve muoversi. Potremmo modellare uno qualsiasi di questi piccoli difetti in modo simile. In questo caso la velocità sarebbe la velocità all'interno dello strato limite all'altezza del difetto. La velocità in uno strato limite molto vicino alla superficie può essere modellata come

$$V(x,y)=0.002V_0\sqrt{\frac{\rho\,V_0}{\eta\,x}}\,y$$

Erano $ x $ è la distanza lungo il flusso e $ y $ è l'altezza dalla superficie.

Se lo inseriamo nella nostra equazione del diametro di cutoff, l'altezza dei difetti finisce per annullarsi dando

$$ d_ {50} = 40 \ sqrt {\ frac {\ eta \, Stk_ {50}} {\ rho_p \, V_0 \ sqrt {\ frac {\ rho \, V_0} {\ eta \, x}}} } $$

Collegamento per l'aria e la nostra velocità si ottiene

$$ d_ {50} = (5 \ times10 ^ {- 13} m ^ 3 \, x) ^ { \ frac14} $$

Supponiamo di poter catturare solo particelle grandi quanto i nostri difetti. Un valore tipico per la rugosità superficiale del legno levigato lungo la venatura (come è tipico dei ventilatori a soffitto) è di circa $ 20 \ m $. Se diciamo che un difetto è 5 volte quella dimensione, potremmo catturare solo particelle che sono $ 100 \ mu u $ o più piccole. Tuttavia, se inseriamo $ 0,4 mm $ per $ x $ otteniamo un diametro di taglio maggiore di $ 100 \ mu m $ che indica che nessuna particella che potremmo catturare avrebbe effettivamente un impatto sul nostro difetto. Ciò significa che solo i difetti molto grandi o i difetti molto vicini al bordo anteriore della ventola saranno interessati e avranno la possibilità di attaccarsi.

Polvere Adesione

Ora la domanda è "si attaccherà?" Affinché le particelle si attacchino, devono essere tenute alla superficie con la forza di Van Der Waals, la carica statica o la tensione superficiale dei liquidi ambientali. Queste forze scalano con $ d $ mentre la rimozione forza l'accelerazione centripeta e la scala di trascinamento rispettivamente con $ d ^ 3 $ e $ d ^ 2 $. Ciò significa che man mano che le particelle si rimpiccioliscono, sarà sempre più probabile che si attacchino e man mano che diventano più grandi sarà meno probabile che si attacchino. Quindi possiamo trovare la dimensione delle particelle che avrebbe la stessa probabilità di attaccarsi e se le nostre particelle sono più piccole di quella si attaccheranno.

La forza di adesione iniziale è stimata più facilmente con una formula derivata sperimentalmente.

$$ F_ {adh} = 0,063 \ frac {kg} {s ^ 2} d (1 + 0,009 \, RH) $$ Dove $ RH $ è l'umidità relativa in percentuale. Questo modello è stato creato per sfere di vetro. La forza di adesione per la nostra polvere aumenterebbe probabilmente con il tempo man mano che la polvere si deforma per avvicinarsi alla superficie.

La forza centripeta (che appare come una forza reale che ruota i quadri di riferimento) sarebbe solo $$ F_c = \ rho_p \, d ^ 3 \, \ frac {V ^ 2} {r} $$ Quindi per una ventola con un raggio di $ 70 cm $ la forza di adesione si equilibrerebbe con la forza centripeta con un diametro di $ 550 \ mu m $ . Questo è più grande di tutte le nostre particelle, quindi le nostre particelle non verrebbero immediatamente espulse, quindi dovrebbero deformarsi e aderire ulteriormente alla superficie.

La forza di trascinamento può essere modellata come $$ F_d = \ frac14 \, \ rho \, V ^ 2 \, \ pi \, d ^ 2 $$ Dove un valore sovrastimato di 2 è stato scelto come coefficiente di resistenza. Per questa forza, le particelle dovrebbero essere di circa $ 560 \ mu m $ per essere espulse. Questo ovviamente utilizzava la velocità di flusso totale di $ 12 \ frac {m} s $, ma lo strato limite attorno al ventilatore avrebbe assicurato che la polvere non avrebbe mai effettivamente visto velocità così elevate.

In realtà ce ne sono altre fenomeni che giocano un ruolo nella rimozione delle particelle, ad esempio quando una nuova particella impatta una particella già attaccata, c'è la possibilità che entrambe le particelle vengano rimosse. È difficile modellare queste interazioni poiché dipendono da molte variabili tra cui rigidità e geometria delle particelle. Esistono ovviamente modelli statistici basati su esperimenti per stimare questi fattori, ma credo che le informazioni già fornite dovrebbero essere sufficienti per spiegare perché la polvere si attacca alle pale delle ventole e perché c'è molta più polvere sul bordo d'attacco che altrove.

La maggior parte delle informazioni in questo post che non riguardavano l'aerodinamica elementare, la mia analisi o altrimenti citata, proveniva da "Aerosol Technology" di William C. Hinds

Penso che questa sia la spiegazione corretta.Il punto chiave che altri non menzionano è l'importanza dell'inerzia.Infatti, affinché piccole particelle di polvere possano deviare dalle linee di flusso del fluido, è necessaria una grande accelerazione del fluido, tale che l'inerzia delle particelle non sia più trascurabile.Ciò si ottiene principalmente solo vicino al bordo anteriore della ventola.
#9
+2
sigoldberg1
2010-11-27 23:08:40 UTC
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Immagino che uno strato molto sottile di olio ricopra la lama, forse a causa della vicinanza ai cuscinetti oliati, rendendola un po 'appiccicosa. La lama raccoglierebbe la polvere in eccesso perché si muove attraverso più aria che se fosse ferma. Secondo questa ipotesi, l'elettricità statica non è coinvolta.

Lavo sempre l'elica con un detergente molte volte durante la pulizia. La polvere si attacca ancora all'elica. La polvere si attacca anche alla copertura protettiva simile a una cella.
I ventagli si trovano spesso nelle cucine, il che li rende ancora più facilmente appiccicosi con l'olio. Forse non è il tuo fan, ma sono sicuro che questa spiegazione rappresenta almeno la metà della polvere trovata sulle pale delle ventole!
#10
+2
Robert Filter
2010-12-08 14:33:16 UTC
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poiché sembra che partecipare alle domande di taglie sia qualcosa come il nostro sport di gruppo, non ho resistito a pensare anche alla domanda.

Penso che le risposte date in base alla velocità di fuga sull'elica siano improbabile per spiegare il fenomeno. Le particelle di polvere, anche se molto sottili, hanno una forma tridimensionale. Quindi, anche se non c'è velocità a distanza zero (che è la condizione al contorno menzionata), ci sarà un movimento relativo lungo la particella di polvere (Ricorda che la turbolenza si verifica su ogni scala per le equazioni di Navier-Stokes) che a mio parere agisce come una forza di attrazione sulla particella.

A mio avviso, il problema si riferisce a uno elettrostatico. È molto probabile che l'elica abbia una certa carica a causa del suo movimento nell'aria e dell'attrito in corso. La carica (potrebbe anche essere molto piccola) induce un momento di dipolo sulle particelle di polvere vicine che immagino potrebbero essere trattate come sfere dielettriche.

Questo momento di dipolo attirerà quindi le particelle di polvere che di conseguenza toccano il superficie. Se ora tutto fosse metallo, ci sarebbe un equilibrio di carica (completo) immediato e la forza di attrazione svanirebbe. Ma nell'ipotesi di un mezzo dielettrico, rimane un momento di dipolo, così come la forza di attrazione e la polvere sull'elica.

Saluti

Modifica: ho appena visto che l'argomento elettrostatico è già venuto fuori. Tuttavia, spero che le mie spiegazioni siano ancora utili.

#11
  0
ariwi
2012-01-17 12:46:27 UTC
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È vero, lo strato limite fa in modo che la polvere non possa essere soffiata dalla ventola stessa. Ma non poteva rispondere alla domanda sul perché la polvere sia attratta in primo luogo dalla lama. Penso che sia legato al fenomeno della cavitazione. Ma invece di provocare bolle bollenti che possono essere rotte da una ventola rotante in un liquido, attira solo le particelle di polvere. Forse perché la densità dell'aria è 1/1000 della densità dell'acqua.

#12
  0
onepound
2016-12-15 04:03:25 UTC
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È causato dal movimento relativo di due materiali diversi che provocano elettricità statica: l'effetto triboelettrico.Semplicisticamente il ventilatore sarebbe uno e l'aria e qualsiasi cosa in essa contenuta gli altri.

http://www.explainthatstuff.com/how-static-electricity-works.html

Credo che l'elettricità statica causata da questo effetto attiri la polvere verso la ventola.Inoltre molti altri fattori menzionati nelle risposte contribuiscono come vapore e olio.

#13
  0
nibot
2017-04-05 08:42:18 UTC
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Mi è piaciuto il seguente passaggio di Steven Vogel in Life in Moving Fluids , pagina 21. Qui sta solo spiegando gli strati limite, non specificamente la polvere sulle pale delle ventole.

»Il lettore giustamente scettico potrebbe aver rilevato un presupposto particolare nella nostra dimostrazione di viscosità: il fluido deve aderire alle pareti del [contenitore] piuttosto che semplicemente scorrere lungo le pareti.

Ora il fluido sicuramente si attacca a se stesso. Se una piccola porzione di un file fluido si muove, tende a portare con sé altri frammenti di fluido - il l'entità di quella tendenza è precisamente ciò che riguarda la viscosità. Di meno ovviamente, i fluidi si attaccano ai solidi abbastanza bene come si attaccano loro stessi. Per quanto possiamo dire dalle migliori misurazioni, la velocità di un fluido all'interfaccia con il solido è sempre giusta lo stesso del solido. Quest'ultima affermazione esprime qualcosa chiamato la "condizione antiscivolo": i fluidi non scivolano rispetto agli adiacenti solidi. ...

[A] particolarità di questa condizione antiscivolo è che la natura del la superficie solida fa poca differenza. Se l'acqua scorre su a solido senza un'interfaccia aria-acqua per complicare le cose, il la condizione antiscivolo vale se il solido è idrofilo o idrofobo, ruvido o liscio, grasso o pulito. La natura del solido la superficie è importante solo quando abbiamo un'interfaccia liquido-gas presente come beh, in breve, dove la tensione superficiale diventa un fattore. "

La condizione antiscivolo ha una serie di importanti ramificazioni. In particolare, significa che ogni volta che un fluido scorre attraverso un solido, a è presente un gradiente di velocità. … In pratica, la condizione antiscivolo spiega (in parte) perché polvere e sporcizia si accumulano sulle pale del ventilatore, perché tubi (compresi i vasi sanguigni) incontrano problemi a causa dell'accumulo di depositi piuttosto che da consumarsi, e perché un po 'sospesi la roccia è necessaria nell'acqua perché quest'ultima diventi effettivamente errante. … In alternativa, considera perché strofinacci e mop sono così tanti più efficace per la pulizia di qualsiasi semplice risciacquo. «

#14
  0
Narasimham
2017-04-05 10:23:39 UTC
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La maggior parte della polvere si deposita nel punto di ristagno (Streamline velocità locale = 0) sul bordo anteriore della ventola rotante.Ciò è ulteriormente aiutato dallo strato limite.

#15
  0
Dmitry Grigoryev
2019-05-06 13:36:55 UTC
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La ventola spazzerà via la maggior parte della polvere.Tuttavia, sono in gioco due fattori che aumentano l'accumulo di polvere su di esso.

  1. Non tutta la polvere può essere facilmente spazzata via: scegli una superficie polverosa e soffia su di essa, quindi puliscila e osserva quanta polvere rimane.Molte particelle di polvere contengono grasso / resine (soprattutto se fumi) e queste si attaccheranno a qualsiasi superficie con cui entrano in contatto.

  2. L'accumulo di polvere aumenta con il volume d'aria con cui entra in contatto un ventilatore rispetto a una superficie statica.

Di conseguenza, la ventola riceve molta polvere durante l'uso, ma non è esattamente la stessa polvere che si vede sulle superfici statiche.D La polvere che può essere spazzata via per lo più si deposita altrove.



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