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Comment fonctionne un ventilateur Dyson ?

Après l’aspirateur sans sac, James Dyson, fondateur du géant britannique éponyme, imagine un nouveau modèle de ventilateur « révolutionnaire » : le « Dyson Air Multiplier » (multiplicateur d’air). Il s’agit d’un ventilateur plus silencieux, plus efficace et beaucoup plus sûr qu’un ventilateur classique. Pourquoi ? Tout simplement parce qu’il n’a pas de pales. Vous avez bien lu, il s’agit d’un ventilateur sans pales ! Comment ce mystérieux appareil fonctionne-t-il alors ? C’est ce que nous allons découvrir dans la suite.

Qu’est-ce qu’un ventilateur sans pales ?

Comme son nom l’indique, un ventilateur sans pales est un appareil qui produit de l’air frais sans ailes de ventilation ou sans pales… visibles ! Toute la subtilité du ventilateur Dyson est donc de « cacher » ces fameuses pales, de sorte que l’utilisateur ne puisse pas les voir. Mais elles sont bien là !

Dyson Air Multiplier : comment ça marche ?

Dyson en a parcouru du chemin depuis 2009 en matière de ventilation et de purification de l’air. Aujourd’hui, le fabricant britannique propose une large gamme de ces appareils, dont le dernier né n’est autre que le ventilateur Cool AM07.

Le ventilateur à pales que la plupart d’entre nous connaissons bien utilise plusieurs pales fixées à un pivot  tournant pour faire circuler l’air dans la pièce. Le Dyson Air Multiplier et les autres ventilateurs sans pales fonctionnent de manière différente. Dans ces ventilateurs, l’air entre par de petites fentes à la base de l’appareil. L’air est ensuite dirigé par un minuscule ventilateur alimenté par un petit moteur électrique vers le haut d’un tube jusqu’à la région la plus haute du ventilateur, où il entre dans un autre tube en forme de cerceau. L’air est finalement expulsé par une autre fente étroite.

L’effet de la boucle est essentiel pour le fonctionnement du ventilateur sans pales. Le tube en forme de cerceau est assez large à sa base, mais vers le haut, il s’amincit et se rétrécit, ce qui a pour effet de comprimer l’air qui le traverse et l’accélère, un peu comme l’eau qui sort plus rapidement d’un tuyau d’arrosage lorsque vous placez un doigt sur la buse. Cet effet d’accélération garantit que l’air est propulsé efficacement dans la pièce.

La forme du tube contribue également à la « multiplication » de l’air, d’où le nom « Air Multiplier ». L’intérieur du tube en forme d’arceau est courbé vers le haut comme une aile d’avion, ce qui signifie que lorsque l’air sort par la fente supérieure, il adhère à la surface courbée en créant un vide. L’air ambiant est alors aspiré à travers l’arceau, puis entraîné avec l’air propulsé électriquement lorsque ce dernier sort du ventilateur. De même, l’air autour du bord du tube est aspiré et entraîné dans le même mouvement que l’air propulsé électriquement à la sortie du tube.

Ces effets thermodynamiques simples combinés (accélération, induction et entraînement) permettent au multiplicateur d’air de justement « multiplier » l’entrée d’air initiale par 15 environ. Les ventilateurs Dyson sont un peu plus efficaces à ce niveau, puisqu’ils arrivent à aspirer environ 20 litres d’air par seconde. Mais en raison de l’effet multiplicateur, ils pompent 300 litres d’air par seconde, ce qui est beaucoup plus impressionnant. Et bien sûr, comme ces ventilateurs sont sans lame, il n’y a pas lieu de s’inquiéter des doigts errants à proximité des lames, surtout si vous avez des enfants. Ils font également beaucoup moins de bruit que leurs homologues à pales.

Comment Dyson a résolu le problème de bruit de ses ventilateurs ?

Malgré son design avant-gardiste, le ventilateur Dyson avait un défaut notable. Il n’était pas vraiment très silencieux. Dyson en a pris note et a décidé de revoir la deuxième génération de son Air Multiplier. Pour ce faire, Dyson a investi plus de 60 millions de dollars en R&D et a affecté 65 ingénieurs au projet. Ensemble, ils ont créé 640 prototypes et déposé des centaines de brevets, en modifiant un peu plus chaque modèle, pour étudier le mouvement de l’air à l’intérieur de leur ventilateur.

Les ingénieurs de la firme britannique ont résolu les problèmes de turbulence responsables du bruit en intégrant des cavités de Helmholtz dans la base du ventilateur. Si vous avez déjà tenu un coquillage contre votre oreille ou soufflé sur le dessus d’une bouteille en verre, vous avez déjà ressenti l’effet de ces cavités, dans lesquelles le son rebondit et glisse sur une surface dure. Problème résolu !

Source : contribution externe

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