Ventilateur (outil)

Ventilateur (outil)

Un ventilateur est un dispositif utilisé pour induire un flux d’air et généralement constitué de larges surfaces planes qui tournent ou oscillent. Les applications les plus courantes des ventilateurs sont le confort des créatures, la ventilation ou le transport gazeux à des fins industrielles. Les ventilateurs les plus simples sont des feuilles ou des objets plats, agités pour produire une atmosphère plus confortable.

Les applications typiques comprennent les décorations ornementales, le contrôle du climat, les systèmes de refroidissement, la génération de vent personnel (comme un ventilateur de table électrique), la ventilation (comme un ventilateur d’extraction), le vannage (comme la séparation de la balle des grains de céréales), l’élimination de la poussière (comme l’aspiration dans un aspirateur), le séchage (généralement en plus de la chaleur) et pour fournir un tirage pour un feu. Il est également courant d’utiliser les ventilateurs électriques comme désodorisants, en fixant des feuilles d’assouplissant sur le boîtier de protection. Le parfum est ainsi transporté dans l’air ambiant.

Histoire

Etymologie

En vieil anglais, « fann » désignait un panier ou une pelle pour le vannage, ou la séparation de l’ivraie du grain au moyen d’un courant d’air. C’était un emprunt au mot latin « vannus », un mot de même sens, dérivé de « ventus » (« vent ») ou d’une racine apparentée (comme « vates »). Dans le sens de « dispositif pour déplacer l’air », le mot est attesté pour la première fois en 1390, la version à main est enregistrée pour la première fois en 1555.

Ancien

L’histoire des éventails remonte à des milliers d’années. Depuis l’antiquité, les éventails ont possédé une double fonction – symbole de statut et ornement utile. Au cours de leur développement, les éventails ont été fabriqués dans une variété de matériaux et ont souvent inclus des œuvres d’art décoratives. Les éventails les plus simples sont des feuilles ou des objets plats, agités pour produire une atmosphère plus fraîche. Ces instruments à main, rigides ou pliants, ont été utilisés pour rafraîchir, pour faire circuler l’air, comme dispositifs cérémoniels et comme accessoires vestimentaires dans le monde entier depuis les temps anciens. Ils sont encore largement utilisés.

Les premiers ventilateurs connus sont appelés « ventilateurs à écran » ou « ventilateurs à feuilles fixes ». Ils étaient manipulés à la main pour rafraîchir le corps, produire une brise et éloigner les insectes. Ces premiers éventails prenaient généralement la forme de feuilles de palmier. Certains des plus anciens éventails connus proviennent de tombes égyptiennes. Les premiers Assyriens et Égyptiens employaient des esclaves et des serviteurs pour manipuler l’éventail. Sur les reliefs égyptiens, les éventails étaient de type rigide. La tombe de Toutankhamon possédait des éventails en or ornés de plumes d’autruche, correspondant aux représentations sur les murs de la tombe. Les éventails à long manche, en forme de disque, étaient portés par les serviteurs dans l’Antiquité et étaient associés aux cérémonies royales et religieuses. Ils avaient des poignées ou des bâtons attachés à une feuille rigide ou à des plumes.

Les plumages d’oiseaux ont été utilisés dans des éventails, comme ceux des Égyptiens et des Indiens d’Amérique du Nord, à des fins pratiques et cérémonielles. Dans les anciennes Amériques, les cultures aztèques, mayas et sud-américaines utilisaient des plumes d’oiseaux dans leurs éventails. Parmi les éventails aztèques figuraient des représentations de marchands dans des illustrations de métiers. L’utilisation de différents types de plumes dans ces éventails avait une connotation religieuse. Le peuple Paracas d’Amérique du Sud (Pérou actuel) a laissé de nombreux exemples d’anciens éventails en plumes parmi ses momies. En Inde, le terme hindi pour un éventail est pankha (un dérivé de « une plume » ou « une aile d’oiseau »).

Les preuves picturales indiquent que les Grecs, les Étrusques et les Romains utilisaient des éventails comme dispositifs de refroidissement et de cérémonie. En Grèce, le lin était tendu sur des cadres en forme de feuilles. À Rome, on utilisait des éventails en bois doré et peint. Dans tout l’empire, les dames romaines utilisaient des éventails circulaires. Des sources chinoises associent l’éventail à des personnages mythiques et historiques.

Asie

Les éventails étaient souvent symboliques du statut social en Extrême-Orient ; les individus portaient des éventails spécifiques en fonction de leur sexe et de leur statut. Par exemple, l’Akomeogi (ou éventail pliant japonais ; Hiôgi), dont l’origine remonte au sixième siècle, était un éventail tenu par les aristocrates de la période Heian lorsqu’ils étaient habillés de manière formelle. Ils étaient fabriqués en attachant ensemble de fines bandes de hinoki (ou cyprès japonais) avec du fil. Le nombre de bandes de bois différait selon le rang de la personne.

Des variantes de cet éventail pliant ont ensuite été prises Chine au neuvième siècle. Il est devenu à la mode pendant la dynastie Ming entre les années 1368 et 1644, et Hangzhou est devenu un centre de production d’éventails pliants. Les éventails Akomeogi sont utilisés aujourd’hui par les prêtres shintoïstes en costume officiel et dans le costume officiel de la cour japonaise (on peut les voir utilisés par l’empereur et l’impératrice lors du couronnement et du mariage) et sont peints de façon vive avec de longs glands.

En Chine, les éventails à écran étaient plus traditionnellement plus communs, et utilisés dans toute la société. Les plus anciens éventails chinois connus sont une paire d’éventails latéraux en bambou tressé datant du deuxième siècle avant notre ère. Le caractère chinois pour « éventail » (扇) est étymologiquement dérivé d’une image de plumes sous un toit. L’éventail fixe chinois, pien-mien, signifie  » agiter l’air « . Les feuilles d’éventail imprimées et les éventails peints sont réalisés sur un fond de papier. Le papier était à l’origine fabriqué à la main et présentait les filigranes caractéristiques. Les éventails en papier fabriqués à la machine, introduits au XIXe siècle, sont plus lisses avec une texture uniforme.

L’éventail de danse chinois a été développé au septième siècle, et la gestion de l’éventail est devenue un art féminin très considéré. La forme chinoise de l’éventail à main était une rangée de plumes montée à l’extrémité d’un manche. Le Mai Ogi (ou éventail de danse chinois) comporte dix bâtons et un support en papier épais montrant le blason de la famille. Les peintres chinois ont créé de nombreux motifs de décoration d’éventails. Les lamelles, en ivoire, os, mica, nacre, bois de santal ou écaille de tortue, étaient sculptées et recouvertes de papier ou de tissu. Les éventails pliants ont des « montures » qui sont les bâtons et les gardes. Les feuilles sont généralement peintes par l’artisan.

Les éventails étaient également utilisés comme une arme – appelé l’éventail de fer, ou tiě shān en chinois, tessen en japonais, utilisé par les guerriers samouraïs pour les signaux de combat, également comme une arme mortelle en combat rapproché. Les simples éventails en papier japonais sont parfois appelés « harisens ». Dans la culture pop japonaise actuelle, les harisens sont fréquemment présentés comme des armes dans les dessins animés et les romans graphiques. Les éventails pliants (japonais « sensu », chinois : « shān zi ») continuent d’être des symboles culturels importants et des souvenirs touristiques populaires en Asie de l’Est.

Europe

En Europe, au Moyen Âge, l’éventail est absent. Le plus ancien éventail d’Occident est un flabellum (ou éventail de cérémonie), qui date du sixième siècle. Les éventails à main ont été réintroduits en Europe aux treizième et quatorzième siècles. Les éventails du Moyen-Orient ont été rapportés par les croisés. Au quinzième siècle, les commerçants portugais ont apporté en Europe des éventails en provenance de Chine et du Japon. Les éventails deviennent généralement populaires.

Dans les années 1600, l’éventail pliant, introduit de Chine, devient populaire en Europe. Ces éventails sont particulièrement bien mis en valeur dans les portraits des femmes de haute naissance de l’époque. On peut voir la reine Elizabeth I d’Angleterre porter à la fois des éventails pliants décorés de pompons sur leur bâton de garde, ainsi que l’éventail rigide de style plus ancien, généralement décoré de plumes et de bijoux. Ces éventails rigides étaient souvent suspendus aux jupes des dames, mais parmi les éventails de cette époque, seuls les éventails pliants les plus exotiques ont survécu. Les éventails pliants du XVe siècle que l’on trouve aujourd’hui dans les musées ont soit des feuilles de cuir avec des motifs découpés formant une sorte de dentelle, soit une feuille plus rigide avec des incrustations de matériaux plus exotiques comme le mica. L’une des caractéristiques de ces éventails est le caractère assez rudimentaire des baguettes en os ou en ivoire et la façon dont les feuilles de cuir sont souvent encastrées sur les baguettes plutôt que collées comme c’est le cas pour les éventails pliants ultérieurs. Pourtant, malgré les méthodes de construction relativement grossières, les éventails pliants étaient à cette époque des articles exotiques de haut statut, au même titre que les gants élaborés, offerts en cadeau à la royauté.

Au dix-septième siècle, l’éventail rigide que l’on voyait dans les portraits du siècle précédent était tombé en désuétude, les éventails pliants ayant gagné en domination en Europe. Les éventails ont commencé à afficher des feuilles bien peintes, souvent avec un sujet religieux ou classique. Le revers de ces premiers éventails a également commencé à afficher des motifs floraux élaborés. Les baguettes sont souvent en ivoire ou en écaille de tortue, parfois incrustées d’or ou de piquants. La façon dont les baguettes sont rapprochées les unes des autres, souvent avec peu ou pas d’espace entre elles, est l’une des caractéristiques distinctives des éventails de cette époque.

En 1685, l’édit de Nantes a été révoqué en France. Cela a provoqué une immigration à grande échelle de la France vers les pays protestants environnants (comme l’Angleterre) de nombreux artisans de l’éventail. Cette dispersion des compétences se reflète dans la qualité croissante de nombreux éventails provenant de ces pays non français après cette date.

Au XVIIIe siècle, les éventails ont atteint un haut degré d’art et étaient fabriqués dans toute l’Europe souvent par des artisans spécialisés, soit en feuilles, soit en bâtons. Les éventails pliés en dentelle, en soie ou en parchemin étaient décorés et peints par des artistes. À cette époque, les éventails étaient également importés de Chine par les compagnies des Indes orientales. Vers le milieu du XVIIIe siècle, les inventeurs ont commencé à concevoir des éventails mécaniques. Les éventails à vent (semblables aux horloges à vent) étaient populaires dans les années 1700. Au XIXe siècle en Occident, la mode européenne a fait varier la décoration et la taille des éventails.

Il a été dit que dans les cours d’Angleterre, d’Espagne et d’ailleurs, les éventails étaient utilisés dans un code plus ou moins secret. Ces langages d’éventail étaient un moyen de faire face à l’étiquette sociale restrictive. Cela est maintenant utilisé pour le marketing par les fabricants d’éventails comme Duvelleroy à Londres.

Développement mécanique

Le premier éventail mécanique enregistré était l’éventail punkah utilisé au Moyen-Orient dans les années 1500. Il avait un cadre couvert de toile qui était suspendu au plafond. Des serviteurs, connus sous le nom de punkah wallahs, tiraient une corde reliée au cadre pour déplacer le ventilateur d’avant en arrière.

La révolution industrielle de la fin des années 1800 a introduit des ventilateurs à courroie alimentés par des roues à eau d’usine. En attachant des pales en bois ou en métal à des arbres aériens qui étaient utilisés pour entraîner les machines, les premiers ventilateurs industriels ont été développés. L’un des premiers ventilateurs mécaniques fonctionnels a été construit par A. A. Sablukov en 1832. Il a appelé son invention – une sorte de ventilateur centrifuge – une « pompe à air ». Les ventilateurs centrifuges ont été testés avec succès dans les mines de charbon et les usines entre 1832 et 1834. Lorsque Thomas Edison et Nikola Tesla ont introduit l’énergie électrique à la fin des années 1800 et au début des années 1900 pour le public, le ventilateur électrique personnel a été introduit. Entre 1882 et 1886, le Dr Schuyler Skaats Wheeler a développé le ventilateur de bureau à deux pales, un type de ventilateur électrique personnel. Il a été commercialisé par la firme américaine Crocker & Curtis electric motor company. En 1882, Philip H. Diehl a introduit le ventilateur électrique de plafond. Diehl est considéré comme le père du ventilateur électrique moderne. À la fin des années 1800, les ventilateurs électriques n’étaient utilisés que dans les établissements commerciaux ou dans les ménages aisés. Les ventilateurs à convection thermique alimentés par de l’alcool, de l’huile ou du kérosène étaient courants au tournant du 20e siècle.

Dans les années 1920, les progrès industriels ont permis de produire en masse de l’acier sous différentes formes, ce qui a fait baisser les prix des ventilateurs et permis à davantage de propriétaires de se les offrir. Dans les années 1930, le premier ventilateur art déco a été conçu. Avant ce ventilateur, appelé le Silver Swan, la plupart des ventilateurs domestiques étaient assez ordinaires. Dans les années 1950, les ventilateurs ont été fabriqués dans des couleurs vives et attrayantes. Dans les années 1960, la climatisation centrale a mis fin à l’âge d’or du ventilateur électrique. Dans les années 1970, les ventilateurs de plafond de style victorien sont devenus populaires.

Au vingtième siècle, les ventilateurs sont devenus utilitaires. Dans les années 2000, l’esthétique des ventilateurs est devenue une préoccupation des acheteurs de ventilateurs. Le ventilateur fait partie de la vie quotidienne en Extrême-Orient, au Japon et en Espagne (entre autres). Les ventilateurs électriques ont été largement remplacés par des climatiseurs dans les foyers et les bureaux, même si les ventilateurs électriques consomment beaucoup moins d’énergie que les climatiseurs.

Dispositifs mécaniques

Mécaniquement, un ventilateur peut être une ou plusieurs ailettes tournantes utilisées pour produire des courants d’air. Les ventilateurs produisent des flux d’air avec un volume élevé et une faible pression, par opposition aux compresseurs de gaz qui produisent des pressions élevées pour un volume comparativement faible. Les ventilateurs sont utiles pour déplacer de grandes quantités d’air, qui conviennent le mieux à des applications telles que le vannage du grain ou le soufflage d’un feu, à des fins de refroidissement et de ventilation, et en association avec une source de chaleur pour le chauffage et le séchage. La pale d’un ventilateur tourne souvent lorsqu’elle est exposée à un flux d’air, et les dispositifs qui en tirent parti, comme les anémomètres et les éoliennes, ont souvent des conceptions similaires à celle d’un ventilateur.

Les ventilateurs mécaniques à pales tournantes sont fabriqués dans une large gamme de conceptions. Dans une maison, on peut trouver des ventilateurs qui peuvent être posés sur le sol ou sur une table, ou suspendus au plafond, ou qui sont intégrés dans une fenêtre, un mur, un toit, une cheminée, etc. On peut les trouver dans des systèmes électroniques tels que les ordinateurs, où ils refroidissent les circuits internes, et dans des appareils tels que les sèche-cheveux et les radiateurs. Ils sont également utilisés pour le refroidissement dans les systèmes de climatisation et dans les moteurs automobiles, où ils sont entraînés par des courroies ou par un moteur direct. Les ventilateurs créent un refroidissement éolien mais n’abaissent pas directement les températures.

Types

Il existe trois principaux types de ventilateurs utilisés pour déplacer l’air : axial, centrifuge (également appelé radial) et à flux transversal (également appelé tangentiel). Les ventilateurs axiaux ont des pales qui forcent l’air à se déplacer parallèlement à l’arbre autour duquel les pales tournent. Les ventilateurs axiaux soufflent l’air dans l’axe du ventilateur, de façon linéaire, d’où leur nom. C’est le type de ventilateur le plus couramment utilisé, et il est employé dans une grande variété d’applications, allant des petits ventilateurs de refroidissement pour l’électronique aux ventilateurs géants utilisés dans les souffleries.

Le ventilateur centrifuge possède un composant mobile (appelé roue) qui consiste en un arbre central autour duquel un ensemble de pales forme un motif en spirale. Les ventilateurs centrifuges soufflent de l’air à angle droit par rapport à l’entrée du ventilateur, et font tourner (par centrifugation) l’air vers l’extérieur, vers la sortie. Une roue tourne, ce qui fait que l’air entre dans le ventilateur près de l’arbre et se déplace perpendiculairement de l’arbre vers l’ouverture de l’enveloppe du ventilateur en forme de volute. Un ventilateur centrifuge produit plus de pression pour un volume d’air donné et est utilisé lorsque cela est souhaitable, comme dans les souffleurs de feuilles, les gonfleurs de matelas pneumatiques et à diverses fins industrielles. Ils sont généralement plus bruyants que les ventilateurs axiaux comparables.

Le ventilateur à flux transversal a un rotor à cage d’écureuil (un rotor avec un centre creux et des pales de ventilateur axial le long de la périphérie). Les ventilateurs tangentiels aspirent l’air le long de la périphérie du rotor, et l’expulsent par la sortie de manière similaire au ventilateur centrifuge. Les ventilateurs transversaux produisent un flux d’air uniforme sur toute la largeur du ventilateur et sont très silencieux en fonctionnement. Ils sont relativement encombrants et la pression d’air est faible. Les ventilateurs transversaux sont souvent utilisés dans les climatiseurs, les systèmes de ventilation des voitures et pour le refroidissement des équipements de taille moyenne tels que les photocopieurs. L’action d’un ventilateur ou d’une soufflante provoque des pressions légèrement supérieures à la pression atmosphérique, que l’on appelle des « plenums ». »

Les ventilateurs vont généralement de pair avec les moteurs électriques. Le couple faible à basse vitesse et le couple puissant à haute vitesse d’un moteur électrique sont une correspondance naturelle pour la charge d’un ventilateur. Les ventilateurs sont souvent fixés directement à la sortie du moteur, sans avoir besoin d’engrenages ou de courroies. Le moteur électrique est soit caché dans le moyeu central du ventilateur, soit s’étend derrière lui. Pour les gros ventilateurs industriels, on utilise généralement des moteurs asynchrones triphasés. Les ventilateurs plus petits sont souvent alimentés par des moteurs à courant alternatif à bague de déphasage, ou par des moteurs à courant continu avec ou sans balais. Les ventilateurs à courant alternatif utilisent généralement la tension du secteur, tandis que les ventilateurs à courant continu utilisent la basse tension, généralement 24 V, 12 V ou 5 V. Les ventilateurs de refroidissement des équipements informatiques utilisent exclusivement des moteurs à courant continu sans balais, qui produisent beaucoup moins d’interférences électromagnétiques.

Dans les machines qui ont déjà un moteur, le ventilateur est souvent connecté à celui-ci plutôt que d’être alimenté indépendamment. Cela se voit couramment dans les voitures, les grands systèmes de refroidissement et les vannages.

• Ventilateur de table

Les éléments de base d’un ventilateur de table typique comprennent la pale du ventilateur, la base, l’armature et les fils conducteurs, le moteur, la protection de la pale, le boîtier du moteur, le boîtier de l’oscillateur et l’arbre de l’oscillateur. L’oscillateur est un mécanisme qui fait bouger le ventilateur d’un côté à l’autre. L’axe sort des deux extrémités du moteur, une extrémité de l’axe est attachée à la pale et l’autre est attachée à la boîte d’engrenage de l’oscillateur. Le boîtier du moteur est relié à la boîte de vitesses pour contenir le rotor et le stator. L’arbre de l’oscillateur se combine à la base lestée et à la boîte de vitesses. Un boîtier de moteur recouvre le mécanisme de l’oscillateur. La protection des pales se joint au boîtier du moteur pour la sécurité.

Parmi les collecteurs, les ventilateurs électromécaniques sont classés selon leur état, leur taille, leur âge et le nombre de pales. Les conceptions à quatre pales sont les plus courantes. Les modèles à cinq ou six pales sont rares. Les matériaux dans lesquels les composants sont fabriqués, comme le laiton, sont des facteurs importants dans la désirabilité des ventilateurs.

• Ventilateur de plafond

Un ventilateur suspendu au plafond d’une pièce est un ventilateur de plafond.

• Ventilateur à énergie solaire

Les ventilateurs électriques utilisés pour la ventilation peuvent être alimentés par des panneaux solaires au lieu du courant secteur. Il s’agit d’une option intéressante car, une fois les coûts d’investissement du panneau solaire couverts, l’électricité qui en résulte est gratuite. En outre, l’électricité est toujours disponible lorsque le soleil brille et que le ventilateur doit fonctionner.

Un exemple typique utilise un panneau solaire détaché de 10 watts, 12×12 pouces (30×30 cm) et est fourni avec les supports, câbles et connecteurs appropriés. Il peut être utilisé pour ventiler jusqu’à 1 250 pieds carrés (100 m²) de surface et peut déplacer l’air jusqu’à 800 pieds cubes par minute (400 L/s). En raison de la grande disponibilité des moteurs électriques à courant continu sans balais de 12 V et de la commodité du câblage d’une si basse tension, ces ventilateurs fonctionnent généralement sur 12 volts.

Le panneau solaire détaché est généralement installé à l’endroit qui reçoit la plus grande partie de la lumière du soleil, puis connecté au ventilateur monté jusqu’à 20 à 25 pieds (6 à 7 m) de distance. D’autres ventilateurs permanents et petits ventilateurs portables comprennent un panneau solaire intégré (non détachable).

Ventilateur de turbine à gaz

Le compresseur basse pression d’un moteur à turbosoufflante est souvent appelé ventilateur. Généralement, ces unités absorbent des milliers de chevaux-vapeur, la puissance étant fournie par la détente des gaz de combustion chauds à travers la turbine basse pression.

• Flotte avant

La soufflante est généralement située à l’avant de la turbomachine, immédiatement en aval de l’entrée d’air.

Les turbofans civils modernes ont généralement un seul étage de soufflante, c’est-à-dire une rangée de pales de rotor en rotation, suivie d’une rangée d’aubes directrices de sortie stationnaires (ou stators).

Les turbofans militaires (ventilateurs montés sur un avion de combat) ont généralement deux étages de ventilateur ou plus, le premier étage, là encore, étant normalement un rotor suivi d’un ensemble statorique.

• Ventilateur arrière

Plusieurs turbofans comportent un ventilateur arrière, où les aubes du rotor du ventilateur sont montées radialement à l’extérieur des aubes du rotor de la turbine (LP). Cela dispense de la nécessité d’un arbre (LP). Dans un premier exemple, General Electric a boulonné un ensemble soufflante/turbine à l’arrière d’un turboréacteur J79, pour le transformer en turbofan CJ805.

L’inhabituel turbofan General Electric CF700 a également été développé comme un moteur à soufflante arrière avec un rapport de dérivation de 2,0. Il était dérivé du T-38 Talon et du Learjet General Electric J85/CJ610turbojet (2 850 lbf ou 12 650 N) pour alimenter la version plus grande de l’avion Rockwell Sabre 75/80, ainsi que le Dassault Falcon 20 avec une augmentation d’environ 50 % de la poussée (4 200 lbf ou 18 700 N). Le CF700 a été le premier petit turbofan au monde à être certifié par la Federal Aviation Administration. Il y a maintenant plus de 400 avions CF700 en service dans le monde, avec une base d’expérience de plus de 10 millions d’heures de service. Le turbofan CF700 a également été utilisé pour former les astronautes en route pour la Lune dans le cadre du projet Apollo, en tant que moteur du Lunar Landing Research Vehicle (LLRV).

Le GE36 unducted fan (UDF) Demonstrator a utilisé un dispositif similaire pour convertir un turbofan à échappement mixte F404 en propfan.

• Fan supersonique

Les anciens ventilateurs de turbine à gaz tournaient à des vitesses de pointe subsoniques, pour éviter la génération d’ondes de choc dans le flux d’air. Les ventilateurs modernes, cependant, tournent souvent à des vitesses de pointe supersoniques, et exploitent les ondes de choc. Certaines conceptions avancées peuvent générer un rapport de pression de plus de 2,2:1 dans un seul étage, bien que 1,8:1 soit plus typique.

• Fan à flux traversant supersonique

Bien que les ventilateurs supersoniques tournent à une vitesse de pointe supersonique, le flux axial est subsonique. Cependant, certains dispositifs expérimentaux ont démontré un écoulement axial supersonique. Toutes les lignes de vitesse sur la carte (ou caractéristique) de la soufflante qui en résulte sont pratiquement horizontales, contrairement à celles des appareils plus conventionnels.

• Soufflante à pas variable

Plusieurs moteurs de démonstrateurs de turbosoufflante à taux de dilution ultra-élevé (comme le SNECMA M45SD-02, le moteur à l’intérieur de la Rolls-Royce) ont intégré des soufflantes à pas variable, un peu comme les hélices à pas variable sur un turbopropulseur. La variation du pas des pales du rotor améliore la tenue à basse vitesse de vol de l’unité de ventilation à faible rapport de pression, sans qu’il soit nécessaire d’avoir recours à une tuyère froide ou à flux mixte à surface variable. L’inversion de poussée jusqu’à la vitesse nulle de l’avion est également pratique.

• Fan à géométrie variable

Certains ventilateurs multi-étages, à rapport de pression élevé, sur les turboréacteurs militaires (tels que le F404) incorporent une géométrie variable . La variabilité est généralement confinée aux aubes directrices d’entrée. Bien que le bord d’attaque de l’aube soit statique, une charnière de type piano permet d’ajuster l’inclinaison du bord de fuite afin de rediriger le flux d’air vers le premier rotor. Les VIGV améliorent la marge de surtension du ventilateur dans la région du débit moyen.

• Propfan

Certains turbofans à très haut taux de dilution se passent de la nacelle de ventilateur et ont un rotor de ventilateur non caréné. Les pales de la soufflante, qui ressemblent à des cimeterres, sont spécialement façonnées pour fonctionner efficacement à des vitesses de vol allant jusqu’à environ Mach 0,75. General Electric a fait la démonstration d’un moteur propfan, appelé GE36 UDF, dans les années 1980.

• Soufflante en porte-à-faux

Les turboréacteurs et les premiers turbofans utilisaient les aubes directrices d’entrée pour supporter le palier avant de l’ensemble compresseur (LP) / rotor de la soufflante. Aujourd’hui, les ventilateurs utilisés dans les turboréacteurs sont souvent de conception en porte-à-faux, où le rotor du ventilateur est en porte-à-faux vers l’avant, au-delà du palier avant. Cela facilite le retrait des aubes directrices d’entrée. Par conséquent, les aubes du rotor de la soufflante sont les premières aérodynamiques rencontrées par le flux d’air du moteur.

• Snubbered fan

Avant l’introduction des aubes de soufflante à large corde, les aubes de soufflante équipant les turboréacteurs comportaient souvent des snubbers. Il s’agit de protubérances qui dépassent à angle droit de la voilure de la soufflante, quelque part entre le milieu de l’envergure et l’extrémité de la pale. Les snubbers sur les pales de soufflante adjacentes butent les uns contre les autres, dans un sens périphérique, et améliorent les caractéristiques de vibration de la pale.

Le laçage par fil (par exemple, Pegasus) est une approche alternative.

• Soufflante à large corde

Comme on pouvait s’y attendre, les snubbers réduisent l’efficacité aérodynamique des aérodynamiques de soufflante. Rolls-Royce a été le pionnier d’une alternative plus efficace : les pales de ventilateur à large corde. L’augmentation de la corde des pales (c’est-à-dire la largeur) est utilisée pour améliorer les caractéristiques de vibration.

Les pales à corde large sont entrées en service pour la première fois dans le RB311-535E4 pour le Boeing 757 en 1984 et ont été une caractéristique de la famille de moteurs RB211/Trent/V2500 depuis lors. Les augmentations de poids potentielles sont généralement compensées en rendant les pales creuses. D’autres motoristes ont maintenant introduit des soufflantes à large corde.

• Swept fan

Les motoristes commencent à introduire des pales de soufflante dites balayées, qui devraient présenter des avantages en matière d’efficacité aérodynamique et de bruit.

Autres types de ventilateurs

• Dans un radiateur soufflant, un ventilateur (ou soufflerie) souffle de l’air froid devant un élément chauffant, chauffant l’air (convection forcée). Il comporte une roue de ventilateur avec des ailettes fixées sur un arbre rotatif enfermé dans un boîtier ou une chambre, pour créer un souffle d’air (le souffle du ventilateur) à des fins de forge.
• Un ventilateur de guerre japonais est une arme fabriquée pour ressembler à un ventilateur pliant.
• Dans les automobiles, un ventilateur mécanique, entraîné par une courroie et une poulie sur le vilebrequin du moteur, ou un ventilateur électrique activé/désactivé par un thermocontact, est utilisé pour souffler ou aspirer de l’air à travers un radiateur rempli de liquide de refroidissement, afin d’empêcher la surchauffe du moteur.
• Un ventilateur est aussi une petite girouette ou une voile qui sert à maintenir la grande voile d’un moulin à vent à chaussettes toujours dans la direction du vent.

Voir aussi

• Ventilateur centrifuge
• Ventilateur d’ordinateur
• Mort du ventilateur
• Le musée du ventilateur à Greenwich (Greenwich, Londres)
• Échangeur de chaleur
• Turbine
• Ventilateur de maison entière
• Turbine éolienne
• Moulin à vent
• Ventilateur de fenêtre

Tous les liens ont été récupérés le 26 mars 2017.

Eventails à main

• The Fan Circle International – société de bienfaisance établie pour promouvoir l’intérêt et la connaissance de l’éventail.
• Fan Association of North America.
• La Place de l’Eventail – histoire des éventails ; le texte est surtout en français.
• Galerie Le Curieux, Paris – photo d’éventails du 17e au 19e siècle, ainsi que d’éventails contemporains, art déco ; le texte est en français.
• Éventails aux 16e et 17e siècles.

Éventails de plafond

• Comment installer des éventails de plafond.