Sí, podría obtener un flujo inducido decente con casi cualquier arreglo que haya inventado. Vea el párrafo final por la razón por la que dije que sí.
Si desea hacer un ventilador DIY Dyson, lo más obvio sería simplemente copiarlo. Ese pensamiento me llevó a preguntarme qué patentes podrían tener y una búsqueda me llevó a este artículo:
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que dice que esperan obtener una patente, pero aún no la tienen. El artículo dice que afirman que su “superficie Coanda” distinguirá su diseño de la patente japonesa de hace 30 años. Las personas a menudo tienen que agregar características en las reclamaciones en sus patentes para distinguir lo que están patentando de la “técnica anterior”.
Mi propia reacción a la superficie de Coanda (esa superficie lisa parecida a una superficie aerodinámica aguas abajo del chorro) es que en realidad reducirá la eficiencia.
La forma en que funciona una bomba de chorro es que la corriente de alta velocidad se mezcla con el aire circundante y le transfiere el impulso para que termine con más masa moviéndose lentamente. Con un ventilador, no desea una pequeña región concentrada de aire de alta velocidad, desea una gran región de aire con suficiente velocidad para ayudar con el enfriamiento por evaporación de las personas a las que sopla. No necesita una velocidad muy alta para un enfriamiento evaporativo efectivo. El chorro delgado que sale de la ranura tendría dos lados que podrían mezclarse con el aire si tuviera aire en ambos lados. Pero este diseño tiene una superficie sólida en un lado. No hay aire allí para succionar, mezclar y acelerar. En cambio, ese efecto se desperdicia fregando el flujo a lo largo de la pared (el efecto Coanda) y provocando un esfuerzo de corte viscoso a lo largo de esa pared. Esa fuerza tiende a ralentizar el chorro y a convertir la energía cinética en calor en la pared en lugar de acelerar útilmente más aire. Es muy posible que esta superficie no esté allí para mejorar la eficiencia, sino para distinguir el diseño de la técnica anterior para que pueda patentarse. Es decir, está ahí por razones de marketing, no por razones aerodinámicas.
Ahora, para ser justos, esa superficie, cuando se mira como un anillo completo, se parece mucho a un difusor para el flujo bruto a través del anillo. En un túnel de viento, por ejemplo, hay una región larga después de la sección de prueba que se amplía gradualmente. Eso es un difusor. Su trabajo es disminuir el flujo y recuperar la presión. Es para hacer que el flujo a través de todo el túnel de viento sea más eficiente para que no necesite tanta potencia para obtener la alta velocidad deseada en la sección de prueba. Aquí hay una caricatura de un túnel de viento que muestra dos difusores.
La disposición general de un túnel de viento de circuito cerrado.
Entonces, el ventilador Dyson se parece un poco a un pequeño túnel de viento. Esa sección abocinada puede ayudar a ralentizar el flujo principal y hacer que se extienda por una región más amplia aguas abajo. Eso es deseable para un fanático. Es muy probable que el anillo también ayude a bloquear el sonido de alta frecuencia del anillo de aire a alta velocidad. Mientras que si persigues mi idea de dejar que el aire fluya a ambos lados de esa boquilla de salida, no obtendrás ese efecto de bloqueo. Por otro lado, es posible que no necesite un chorro de alta velocidad para obtener el mismo flujo total. El ruido acústico de un chorro de aire de alta velocidad va con una potencia ridículamente alta de la velocidad, como V [matemática] ^ 7 [/ matemática]. O V [matemáticas] ^ 5 [/ matemáticas]. No recuerdo el valor exacto del exponente. Solo recuerdo que era grande. También recuerdo vagamente que era un número impar, por eso elegí 7 y 5 aquí. Entonces, si un chorro de aire más lento puede mover la misma cantidad de aire de la habitación al actuar en ambos lados, entonces el nivel de sonido disminuirá enormemente y es posible que no necesite esa superficie para bloquear el sonido.
Cuando era estudiante de pregrado en la Universidad McGill, estaba haciendo experimentos con un aparato del que necesitaba aspirar el aire (y dejar que el aire entrara por el otro extremo). Hice una bomba difusora de chorro por el método completamente simple de poner una curva de 90 ° en una pequeña pieza de tubo de cobre de 1/4 de pulgada y pegarla a través de un orificio en el lado de una manguera de goma conectada a la salida de mi aparato. Conecté la tubería de cobre a una fuente de aire comprimido (probablemente aire de taller estándar que estaba disponible en el laboratorio). La salida de esta “boquilla” se apuntó aguas abajo en el medio de la manguera de goma. Cuando sopló el aire comprimido, el efecto difusor de chorro absorbió aire a lo largo del interior de la manguera fuera de mi aparato. Fue efectivo porque hizo el trabajo. Era muy simple. No me preocupaba hacerlo eficiente desde el punto de vista energético, ya que esencialmente no había ningún costo relacionado con el funcionamiento del dispositivo (suponiendo la existencia de aire de taller). Entonces funcionó. No hice ningún cálculo. Simplemente adiviné las características y dimensiones del diseño. En ese momento de mi educación, todavía no tenía seis años de educación Caltech en dinámica de fluidos. Quizás tuve un entrenamiento un poco más formal en aerodinámica que el que tienes ahora, aunque todo lo que sé sobre ti es que eres un entrenador de perros según tu perfil. El punto es que todavía tenía muy poco entrenamiento en aerodinámica, pero pude construir un inductor que funcionó adivinando los componentes y las dimensiones. Es por eso que inmediatamente respondí tu pregunta como sí .
