Wie arbeitet ein 'Zyklon'

Wissenschaft Physik
#1

Ich habe mir vor kurzem einen beutellosen Staubsauger gegönnt - der tut was er soll, sehr gut.

Was mich aber erstaunt, ist die Funktionsweise: Die Luft strömt tangential in einen Zylinder , gerät in Rotation und die schwereren Teile werden herausgeschleudert - können der Luft nicht folgen.

So weit, so gut.

Dann wird der Luftstrom in eine kegekförmige Anordnung gelenkt. Dort rotiert sie erheblich schneller - die kleinen dreckpartikel fliegen raus.

nun das unerklärliche ( für mich ):

Die Luft tritt in den Kegel an der Stelle ein, wo er den größten Durchmesser hat ( wieder tangential ). Direkt über der Eintritsstelle , zentrisch, ist aber der Abluftkanal…

Wieso geht die Luft nicht den kürzesten Weg direkt dahin, sondern wandert zunächst sogar noch weg vom Abluftkanal, nach unten, wo der Kegel einen kleineren Durchmesser hat ???

Tatsächlich finden sich „da unten“ die kanzen kleinen Schmutzpartikel…

Thanx,
Andreas

#2

nun das unerklärliche ( für mich ):

Die Luft tritt in den Kegel an der Stelle ein, wo er den
größten Durchmesser hat ( wieder tangential ). Direkt über der
Eintritsstelle , zentrisch, ist aber der Abluftkanal…

Wieso geht die Luft nicht den kürzesten Weg direkt dahin,
sondern wandert zunächst sogar noch weg vom Abluftkanal, nach
unten, wo der Kegel einen kleineren Durchmesser hat ???

Tatsächlich finden sich „da unten“ die kanzen kleinen
Schmutzpartikel…

Thanx,
Andreas

Lieber Andraes,

ist gar nicht so schwierig, wenn man mal mit solchen Dingern gearbeitet hat.
Stell Dir vor, die Partikel (samt der Luft) treten in den Kegel mnit einer definierten Geschwindigkeit ein. Durch Anordnung des Einströmkanals und Kegels zwingt man das ganze nun in eine Kreisbahn mit enger werdendem Radius. Als Folge werden die Teilchen schneller im Kreis fliegen, da ihre Geschwindigkeit ja fast gleich bleibt. Simpel gesagt: Was oben eine Runde war (Umfang = 1) kann in der Mitte zwei Runden sein (Umfang = 0,5) und unten sogar 10 Runden (Umfang = 0,1)
Nun so ganz simpel und linear fliegt da nichts, die Reibung und auch Turbulenzen im Strom verlangsamen schon.
Die Feststoffe aber werden nach außen getragen und an der Wand abgebremst, sie sammeln sich im untersten Teil, dort wo der Luftstrom umgelenkt wird. Die Luft strömt nun senkrecht nach oben weg. In der technischen Anwendung (Entstaubungsanlagen) findet sich am Boden eine Zellenradschleuse (Stell Dir eine Drehtür vor, die auf der Seite liegt) an der der Staub ausgetragen wird. Achte doch einmal auf kleinere Industrieanlagen mit Kamin (z.B. Holzverarbeitung) oft sind die Dinger von außen sichtbar.

In der Hoffnung geholfen und nicht verwirbelt zu haben

Bernd

#3

In der Hoffnung geholfen und nicht verwirbelt zu haben

Danke für Deine anschauliche Erklärung…

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, kann die Luft gar nicht den kurzen Weg zum Abluftkanal nehmen, weil sie noch am drehen ist…

Eine andere witzige Sach eist, daß bei diesem Staubsauger der beschreibene innere Kegel auch *außen* mit Feinstaub überzogen ist…

Der Aufbau des Teiles ist unter www.dyson.com zu beäugen…

Grüße von
Andreas

#4

In der Hoffnung geholfen und nicht verwirbelt zu haben

Danke für Deine anschauliche Erklärung…

Na aber gerne doch.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, kann die Luft gar nicht
den kurzen Weg zum Abluftkanal nehmen, weil sie noch am drehen
ist…

Yep, genau so ist es. Die Luft muß erstmal ein bißchen im Kreis.
Die Geschwindigkeitsänderung kennt man übrigens auch vom Eislaufen: Pirouette mit gestreckten und angezogenen Armen.
Die Staubteilchen machen den Dreh eben nicht so mit.

Eine andere witzige Sach eist, daß bei diesem Staubsauger der
beschreibene innere Kegel auch *außen* mit Feinstaub überzogen
ist…

Naja, das ist nicht verwunderlich: bewegte Stoffe im Luftstrom erzeugen auch immer ein bißchen statische Ladung, außerdem ist Feinstaub u.U. ein erbärmliches Sauzeug: das findest Du überall.

Gruß
Bernd

#5

Hallo nochmal , Bernd

Eine andere witzige Sach eist, daß bei diesem Staubsauger der
beschreibene innere Kegel auch *außen* mit Feinstaub überzogen
ist…

Naja, das ist nicht verwunderlich: bewegte Stoffe im Luftstrom
erzeugen auch immer ein bißchen statische Ladung, außerdem ist
Feinstaub u.U. ein erbärmliches Sauzeug: das findest Du
überall.

Aber dann muß der Staub ja um die Kurve kriechen !?

Bei dem Dyson soll er eigentlich unten aus dem Konus rausfallen, stattessen lagert er sich an der Außenseite an - glücklicherweise, weil man ihn so leichter sauber bekommt…

Aber Deine Erklärungen waren wirklich hilfreich, Danke noch mal !

Gruß
Andreas