Staubsauger

Leiser Raumpfleger mit Turboantrieb

Bei der Neukonstruktion eines Staubsaugers sollte ein Design gefunden werden, das höchste Saugleistung ermöglicht, dabei aber möglichst leise arbeitet. Dafür wurden die Strömungsverhältnisse der projektierten Formgebung auf Wirbelbildung (Geräusch) und Druckverlust (Saugleistung) untersucht, um daraus Design-Optimierungen abzuleiten.

Für höchste Leistung und geringe Geräuscherzeugung muss der Raum zwischen Turbine und dem Luftaustritt möglichst optimal geometrisch geformt sein.

Deshalb wurde die Strömung vom Separator bis zum Rücklauf simuliert und auf Unregelmäßigkeiten in den Windungen des Rücklaufs untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass die  Geschwindigkeitsverteilung im Rücklauf nicht optimal ist und es wurden sogenannte Totzonen sichtbar. Diese Totzonen entstehen durch Verwirbelungen und führen zu erhöhtem Druckverlust, mithin zu einem Verlust an Saugkraft. Deshalb wurde das Design so optimiert, dass diese Totzonen nicht mehr auftraten. Es wurden verschiedene Formvarianten analysiert und dadurch das Design mit der höchsten Saugkraft ermittelt. Ergebnis: das strömungsoptimierte Design führt zu höherer Saugleistung als das ursprünglich projektierte und benötigt für diese Leistung sogar 20% weniger Rotationsenergie. Es ist nun effizienter, leiser und energiesparender als vor der Optimierung