лопастная крыльчатка vs центробежное колесо в пылесосе

[Toolt]

Купил вот такой "минипылесос", чтобы почистить внутренности ноутбуков:

К сожалению, это вообще никакой не пылесос. Визжит оглушительно, что-то там бешено вращается, но почти ничего не сосет и не дует. Мельчайшую крошку с поверхности не поднимает, даже если поднести вплотную. Вот уж буквально: таким пылесосом пыль собирать - все равно что свинью стричь: визгу много, шерсти мало. По всасывающей силе - муха своим дыханием, наверное, больше пыли насосет.
Разобрал, удивился. На вал насажено двусторонне закрытое центробежное колесо:

Обороты огромные, а толку мало. Подумал, что крыльчатка вместо центробежного колеса будет получше:

Заменил колесо на крыльчатку от фена. У крыльчатки чуть подрезал лопасти (габарит несколько больше) и удачно насадил на вал:

После сборки, проверил в деле. Не скажу, что получился зверь. Но по впечатлению сила всасывания увеличилась в несколько раз, по крайней мере легко всасывает с пола крупную хлебную крошку, ощутимо притягивает ладонь.
Собственно, в чем вопрос. Я как-то всегда думал, что центробежные колеса используются в основном для жидкостей. Ну, да, еще для воздушных компрессоров, ну, там, наверное, совсем бешеные обороты. А так, для эффективной работы центробежного колеса вроде бы нужна более плотная среда. Стало интересно, посмотрел устройство бытовых мощных пылесосов. Оказывается и там в 99% случаев используются центробежные турбины. В чем же тут смысл и преимущество? Вот ведь и мой простейший опыт показывает, что при одинаковых оборотах лопастная крыльчатка эффективнее?

[wrest]

Я для ноутбуков купил воздуходувку. Габарит примерно такой как у вас, тоже бешено визжит, но дует исправно. Тип колеса не знаю. Может у вас фильтр забился? Без фильтра с родным колесом - сосёт?

[EUgeneUS]

Toolt в сообщении #1592997 писал(а):

Оказывается и там в 99% случаев используются центробежные турбины. В чем же тут смысл и преимущество? Вот ведь и мой простейший опыт показывает, что при одинаковых оборотах лопастная крыльчатка эффективнее?

Есть у меня несколько охлаждающих устройств для старой авиационной (ещё ламповой) техники. Там тоже центробежная турбинка стоит. Сразу скажу, не запускал, там нужно три фазы 400 Гц на 115 Вольт, насколько понимаю.

А Ваш простейший опыт показывает только то, что данная поделка работает плохо.
Почему она работает плохо - тут только гипотезы. Например, большое сопротивление на отвод воздуха с периферии турбины. Там какое-то небольшое расстояние между турбиной и кожухом.

[Toolt]

wrest в сообщении #1593009 писал(а):

Я для ноутбуков купил воздуходувку. Габарит примерно такой как у вас, тоже бешено визжит, но дует исправно. Тип колеса не знаю. Может у вас фильтр забился? Без фильтра с родным колесом - сосёт?

Нет, так получилось, что в пылесос вообще забыли положить фильтр. Так что именно с родным колесом и именно вообще без фильтра ничего не сосало. И ничего не мешало. (Собственно, в отзывах на это изделие все о этом пишут, что всасывания/выдува никакого). Глядя на это колесико (рабочее пространство с улитками-лопатками - толщиной 2 мм!) я вообще не могу представить, как там что может работать по воздуху. Это же просто какое-то рабочее микроколесико для микропомпы для аквариумного фильтра!
Зато "улучшенным" пылесосиком (с крыльчаткой такого же диаметра, но зато с 6 лопастями и рабочим пространством в целых 1,5 см) я быстро почистил свои два ноутбука, тоже без фильтра (ничего, пять минут можно и без фильтра, не ковры чистить).

Но вопрос в общем-то не про чистку ноутбука и даже не про качество китайского минипылесоса, а насколько оправдано и чем объясняется преимущественное использование центробежных турбин в пылесосах, хотя опыт показывает, что при замене турбины на обычную лопастную крыльчатку эффективность по всасыванию возрастает?
Возможно, тут какая-то нелинейная зависимость от размеров турбины? И поэтому в минипылесосах при диаметре центробежной турбины/крыльчатки 4,5 см выигрывает крыльчатка, а при диаметре 15-20 см - уже центробежная турбина?

-- 08.05.2023, 16:00 --

EUgeneUS в сообщении #1593013 писал(а):

что данная поделка работает плохо.
Почему она работает плохо - тут только гипотезы. Например, большое сопротивление на отвод воздуха с периферии турбины. Там какое-то небольшое расстояние между турбиной и кожухом.

Наверное, и это возможно. Диаметр колеса турбины почти равен диаметру ниши корпуса. Для центробежной турбины это, наверное, фатально. Однако это абсолютно не мешает работе обычной лопастной крыльчатки, так как ей это место не нужно. Зато есть избыток пространства в осевом направлении, что позволило разместить вполне объемистую крыльчатку. Тем более вопрос, почему выбран вариант с никудышной в этих условиях турбинкой.
Ну и основной вопрос все-таки: что лучше для всасывания (при одинаковом диаметре и скорости вращения вала): обычная вентиляторная крыльчатка или улиточная центробежная турбина?

[EUgeneUS]

Toolt
Вот ещё на что обратил внимание. На воздушных турбинках совершенно другое отношение размеров, чем в этой поделке:
1. Ширина лопаток примерно на порядок меньше диаметра колеса.
2. Высота лопаток, напротив, порядка радиуса колеса.
А тут всё наоборот.

Toolt в сообщении #1593017 писал(а):

Тем более вопрос, почему выбран вариант с никудышной в этих условиях турбинкой.

Чего было в голове у китайского конструктора... Это надо телепатов вызывать.

Toolt в сообщении #1593017 писал(а):

что лучше для всасывания (при одинаковом диаметре и скорости вращения вала): обычная вентиляторная крыльчатка или улиточная центробежная турбина?

Интуитивно: для низких оборотов лучше вентилятор, для высоких оборотов - центробежная турбина.
Но количественные критерии не запишу

[GraNiNi]

Toolt в сообщении #1592997 писал(а):

но почти ничего не сосет и не дует

Показанное колесо, по конструкции, больше похоже на те, которые используются для нагнетания воды.

[Toolt]

GraNiNi в сообщении #1593146 писал(а):

Показанное колесо, по конструкции, больше похоже на те, которые используются для нагнетания воды.

Именно так, в помпах водяных фильтров аквариумов, там работает. Но конструкция установки колеса там совсем другая.

-- 09.05.2023, 13:16 --

EUgeneUS в сообщении #1593119 писал(а):

Интуитивно: для низких оборотов лучше вентилятор, для высоких оборотов - центробежная турбина.

Да, наверное, так, интуитивно это понятно.
Но самое главное в данной конструкции я понял (не только про никудышное колесо). Несколько ранее Вы совершенно правильно (!) подсказали главный недостаток конструкции: отсутствие места для отвода воздуха от лопаток, и да, это удивительно идиотское техническое решение.
Центробежное колесо (независимо от его вида, формы лопаток и т.д.) всегда имеет отвод потока воздуха в тангенциальном направлении! И это всегда легко обнаружить в любой центробежной конструкции (погружных центробежных насосов, бытовых пылесосов, промышленных газодувок и тд). В данном же случае прохождение воздуха - не тангенциально, а строго вдоль оси. Воздуху с лопаток просто некуда (!) отходить, он тупо упирается в окружающую стенку корпуса. Что же можно ожидать от такой "конструкции"?
Именно по этой причине, например, в фенах для сушки волос (в которых воздух движется тоже вдоль оси) используется исключительно крыльчатка.
Спасибо за подсказку.

[EUgeneUS]

Toolt в сообщении #1593152 писал(а):

Именно по этой причине, например, в фенах для сушки волос (в которых воздух движется тоже вдоль оси) используется исключительно крыльчатка.

Не всегда так. Вот тут, например, поток воздуха направляется с периферии турбины в центр. Для обдува мотора, насколько понимаю.

[Toolt]

EUgeneUS в сообщении #1593157 писал(а):

например, поток воздуха направляется с периферии турбины в центр.

Да, действительно. Это именно от пылесоса. Правда, наверное, все-таки там внутри как-то организован "отбор" воздуха с лопаток на периферии центробежного диска. Все-таки привычнее и понятнее вот такая конструкция для пылесоса:

Но в любом случае, основная причина неработоспособности китайского минипылесоса - отсутствие достаточного зазора вокруг центробежного колеса (там было все практически впритирку). Ну, и само колесо, больше предназначенное своей формой на водяное.