Les ventilateurs sont l’un des appareils les plus courants, mais aussi les plus simples, de la vie quotidienne. En cas de panne de courant, l’absence de lumière est un inconvénient mineur par rapport à l’absence de flux d’air. L’ergonomie des ventilateurs — ventilateurs de plafond, ventilateurs sur pied, etc. — a évolué en fonction des besoins, mais la conception et les principes de base restent les mêmes. Et si on vous disait qu’il existe des ventilateurs sans pales qui sont généralement visibles ? Ce que vous ne savez peut-être pas, c’est qu’ils existent depuis longtemps ! Les ventilateurs sans pales amplifient le flux d’air de la même manière que les ventilateurs classiques, mais aucune pièce mobile n’est visible de l’extérieur.
Tous les ventilateurs fonctionnent en utilisant le flux d’air pour le concentrer ou le dissiper dans une zone spécifique. Contrairement aux ventilateurs traditionnels qui comportent de nombreuses pièces mobiles visibles, les ventilateurs sans pales sont des appareils statiques dont l’aspect est plus décoratif que fonctionnel. Cependant, il repose sur une conception très intelligente qui utilise la magie de la dynamique des fluides.
Les ventilateurs sans pales sont constitués d’une base sur laquelle se trouve une turbine spéciale appelée roue à flux mixte. La turbine a des pales asymétriques et aspire l’air dans la pièce depuis toutes les directions. La roue est entraînée par un moteur électrique et l’ensemble de la structure est recouvert d’un couvercle percé de trous par lesquels l’air passe. Le cadre d’évacuation ou « jante », qui est chargé d’acheminer le flux d’air dans la pièce, est fixé à ce support et comporte une fente sur sa circonférence intérieure pour évacuer l’air. Cette fente fait partie d’une section creuse en forme d’aile.
Il est utile de noter que les utilisateurs sans pâles peuvent être utilisés aussi bien dans les domiciles des particuliers que dans les locaux professionnels. D’ailleurs la mise en place d’un tel dispositif peut vous permettre de demander le remboursement du montant de vos travaux de rénovation jusqu’à hauteur de 90 % dans le cadre de Ma Prime Renov’ 2024. Toutefois, cela nécessite le recours à un brasseur d’air comme EXHALE qui possède un design extraplat et qui compte aujourd’hui 3 brevets uniques. En outre, il est très silencieux tout en se montrant efficace. Pour trouver le modèle qui répond à vos besoins, rendez-vous à La Noria, 806 route d’Antibes, 06410 Biot.
Comment cela fonctionne-t-il ?
On appelle aussi multiplicateurs d’air les ventilateurs sans pale. En effet, ils utilisent deux phénomènes très importants qui augmentent la quantité d’air passant à travers la jante, sans nécessairement aspirer l’air dans l’hélice. Ces phénomènes sont connus sous le nom d’induction et d’entraînement. Essayons de comprendre chacun de ces phénomènes et de voir comment ils affectent le débit d’air final.
L’induction
L’induction est à l’origine de la majeure partie de l’accélération de l’air et de l’augmentation du volume qui se produisent dans les ventilateurs sans pales. Pour bien comprendre l’induction, il est nécessaire de comprendre le théorème de Bernoulli. Ce théorème stipule que la pression et la vitesse sont inversement liées. Par conséquent, une masse de fluide en accélération (dans ce cas, l’air) aura moins de pression qu’une masse d’air se déplaçant lentement. Pour les ventilateurs sans pales, l’air provenant de l’hélice est poussé dans le cadre d’échappement. La section transversale de ce cadre d’échappement ressemble à la forme d’un profil aérodynamique d’un avion, à partir duquel la portance est générée.
Cependant, cette section est creuse et ouverte comme un trombone, ce qui permet à l’air de s’échapper par les interstices. Lorsque l’air pénètre dans le cadre d’échappement, il accélère vers l’extérieur. Cela réduit la pression de la masse d’air accélérée. Cependant, l’air environnant déjà présent dans l’anneau du cadre d’échappement a une vitesse plus faible et une pression plus élevée. La masse d’air accélérée est donc poussée vers la surface du cadre d’échappement et suit son profil à la sortie. Ce phénomène est connu sous le nom d’effet Coanda.
Accélération et dynamique induite
Lorsque la masse d’air accélérée sort de la fente, une boucle de basse pression se forme autour du cadre d’échappement. Pour égaliser cette pression, l’air extérieur de la pièce entre à une extrémité de la « boucle » et sort à l’autre extrémité. L’air ambiant est ajouté à la masse d’air déjà accélérée qui sort de la fente du cadre d’extraction dans une zone appelée zone de flux mixte.
Traînée
L’air forcé quittant le cadre d’extraction se déplace à une vitesse supérieure à celle de l’air ambiant. Il forme donc une frontière invisible avec la masse d’air environnante. Cependant, l’écoulement de l’air à travers cette limite n’est pas régulier. Au contraire, l’air s’écoule de manière turbulente et tourbillonne dans cette zone. Ce mouvement entraîne l’air environnant dans la masse accélérée libérée par le cadre d’échappement. Ce processus, connu sous le nom d’entraînement, augmente encore le volume du flux d’air.
L’induction et l’entraînement se produisent simultanément et peuvent amplifier le flux d’air jusqu’à 15 fois le volume d’air entrant initialement dans la roue.