Turbulencia del aire y campanas de flujo laminar de bricolaje

Question

Así que durante años en los sitios web de micología, cultivo de tejidos vegetales y laboratorios de bricolaje ha habido este debate continuo sobre cómo lograr el flujo laminar en una campana de flujo laminar construida en casa.

Enlace de la campana de flujo ¡!

En general, se acepta que un soplador de ardilla es eficaz para crear este flujo laminar utilizando la configuración de la imagen publicada anteriormente. Mucha gente está interesada en utilizar ventiladores centrífugos en línea porque son más baratos que los sopladores de ardilla, más silenciosos, más eficientes energéticamente y potencialmente más compactos. La construcción de una campana de flujo laminar utilizando estos ventiladores en línea se parece, en general, a las dos muestras en la parte inferior de este enlace ( http://www.fungifun.org/English/Flowhood#construction ).

La cuestión principal es si estos ventiladores en línea producirán un flujo laminar. El argumento es que el aire empujado por estos ventiladores es turbulento y por tanto saldrá del filtro HEPA de forma turbulenta. A mí me parece que mientras el plenum sea hermético además del punto de entrada (ubicación del ventilador) y el punto de salida (filtro HEPA), el plenum alcanzará una presión estática (basada en los pcm de aire impulsado por el ventilador y la resistencia del filtro HEPA) y fluirá suavemente fuera del HEPA.

¿Sería esto totalmente erróneo? Si es así, ¿hay alguna manera de construir la campana de flujo DIY para lograr un flujo laminar utilizando uno de estos ventiladores centrífugos en línea?

Answer 1

Creo que un filtro tan profundo eliminará la necesidad de una pantalla.

Mi opinión es que (debido a la gran pérdida de presión y al flujo a través de un medio poroso) el aire sale del filtro de forma laminar (aunque antes fuera turbulento), por lo que el tipo de ventilador que utilices no debería importar si, por ejemplo, el flujo volumétrico (es decir, los pcm) conseguido es el mismo.

Todo depende de la pérdida de presión a través del filtro (supongo que bastante alta) y el flujo de volumen resultante de todo el sistema (dependiendo de la característica/potencia de su ventilador). Con esto se obtiene la velocidad de flujo, y se puede construir un Número de Reynolds , y si éste es mayor que un número crítico, se obtendrá un flujo turbulento.

La elección de escala de longitud es importante aquí. ¿Escoge la anchura al final de los pequeños canales de su filtro? (pero son triangulares/tienen un diámetro no constante, y fluyen a través de las paredes para arrancar). ¿La anchura de la campana extractora? (Pero esto es sólo ~ un ancho de largo, por lo que apenas cuenta como un "canal" ...)

El problema es encontrar el número de Reynolds crítico que se aplica a su situación, que no es exactamente estándar. El Re crítico para, por ejemplo, el flujo de una tubería (redonda) es de ~2300 (pero usted tiene canales rectangulares, tal vez podría elegir el diámetro hidráulico ), y para ser un chorro libre encontré un número de 1300, pero tómalo con un grano de sal.

En definitiva, vuelves a tener sensaciones viscerales. Sin embargo, podrías construirlo y hacer experimentos: Sostener una varilla de incienso o un cigarrillo cerca del filtro (aguas abajo) y observar el humo: ¿es suave durante los primeros dos centímetros (->laminar), o ya es irregular (->turbulento)?