Ventilator (Maschine)

Ein Ventilator ist eine motorbetriebene Maschine, die einen Luftstrom erzeugt. Er besteht aus rotierenden Flügeln oder Schaufeln, die in der Regel aus Holz, Kunststoff oder Metall gefertigt sind und die Luft bewegen. Die rotierende Einheit aus Flügeln und Nabe wird als Laufrad , Rotor oder Laufrad bezeichnet . Üblicherweise befindet sie sich in einem Gehäuse. ^{[ 1 ]} Dieses Gehäuse ermöglicht den Luftdurchtritt, lenkt den Luftstrom und erhöht die Sicherheit, indem es verhindert, dass Gegenstände die Ventilatorflügel berühren. Die meisten Ventilatoren werden von Elektromotoren angetrieben , es können aber auch andere Energiequellen wie Hydraulikmotoren , Handkurbeln und Verbrennungsmotoren verwendet werden .

Mechanisch gesehen kann ein Ventilator jede rotierende Schaufel oder mehrere Schaufeln sein, die Luftströme erzeugen . Ventilatoren erzeugen Luftströme mit hohem Volumen und niedrigem Druck (wenn auch höher als der Umgebungsdruck ), im Gegensatz zu Kompressoren , die hohen Druck bei vergleichsweise geringem Volumen erzeugen. Ein Ventilatorflügel dreht sich häufig, wenn er einem Luft-Flüssigkeits-Strom ausgesetzt ist, und Geräte, die sich dieses Prinzip zunutze machen, wie Anemometer und Windkraftanlagen , weisen oft eine ähnliche Konstruktion wie ein Ventilator auf.

Typische Anwendungsgebiete sind Klimatisierung und persönlicher Wärmekomfort (z. B. elektrische Tisch- oder Standventilatoren), Kühlsysteme für Fahrzeugmotoren (z. B. vor dem Kühler), Kühlsysteme für Maschinen (z. B. in Computern und Audioverstärkern ), Belüftung, Absaugung von Dämpfen, Worfeln (z. B. zum Trennen von Spreu und Getreidekörnern ), Staubentfernung (z. B. durch Absaugen wie mit einem Staubsauger), Trocknen (üblicherweise in Kombination mit einer Wärmequelle) und die Erzeugung von Zug für ein Feuer. Einige Ventilatoren können indirekt zur Kühlung von industriellen Wärmetauschern eingesetzt werden.

Ventilatoren kühlen zwar Personen effektiv, aber nicht die Luft. Ihre Kühlwirkung beruht vielmehr auf der Verdunstungskühlung des Schweißes und der erhöhten Wärmeabgabe an die Umgebungsluft durch den Luftstrom. Daher kann die Kühlwirkung von Ventilatoren abnehmen, wenn die Umgebungsluft Körpertemperatur hat und eine hohe Luftfeuchtigkeit aufweist.

Fächer aus Blättern waren im alten Ägypten und Indien weit verbreitet. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Im alten Indien handelte es sich um Handfächer aus Bambusstreifen oder anderen Pflanzenfasern, die gedreht oder gefächelt werden konnten, um Luft zu bewegen. Während der britischen Herrschaft wurde der Begriff von den Anglo-Indern für einen großen, schwingenden Flachfächer verwendet, der an der Decke befestigt war und von einem Diener, dem sogenannten Punkawallah , gezogen wurde .

Zur Klimatisierung erfand der Han-Dynastie- Handwerker und Ingenieur Ding Huan (um 180 n. Chr.) einen handbetriebenen Rotationsventilator mit sieben Rädern und einem Durchmesser von 3 m. Im 8. Jahrhundert, während der Tang-Dynastie (618–907), nutzten die Chinesen Hydraulik , um die Ventilatorräder zur Klimatisierung anzutreiben. Rotationsventilatoren wurden während der Song-Dynastie (960–1279) noch gebräuchlicher. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Während der Heian- Zeit (794–1185) in Japan wandelte sich die Rolle des Fächers von einem rein mechanischen Gebrauchsgegenstand hin zu einem Symbol des sozialen Standes. Der Tessen , ein japanischer Fächer aus der Feudalzeit , war eine gefährliche Waffe, die in Form eines gewöhnlichen Fächers getarnt war – eine Waffe, die Samurai einsetzten, wenn Katanas nicht die beste Wahl waren.

Im 17. Jahrhundert legten Wissenschaftler wie Otto von Guericke , Robert Hooke und Robert Boyle mit ihren Experimenten die Grundlagen von Vakuum und Luftströmung. Der englische Architekt Sir Christopher Wren installierte im britischen Parlament ein frühes Belüftungssystem mit Blasebälgen zur Luftzirkulation. Wrens Konstruktion legte den Grundstein für zahlreiche spätere Verbesserungen und Innovationen. Der erste in Europa eingesetzte Drehventilator diente im 16. Jahrhundert der Grubenbelüftung, wie Georg Agricola (1494–1555) illustrierte . ^{[ 6 ]}

Der britische Ingenieur John Theophilus Desaguliers demonstrierte 1727 den erfolgreichen Einsatz eines Ventilatorsystems zur Belüftung von Kohlebergwerken – die Belüftung war dort unerlässlich, um Erstickungsgefahr zu vermeiden – und installierte kurz darauf eine ähnliche Vorrichtung im Parlament. ^{[ 7 ]} Der Bauingenieur John Smeaton und später John Buddle installierten in den Bergwerken Nordenglands Kolbenluftpumpen , die jedoch störungsanfällig waren.

1849 wurde in der Zeche Gelly Gaer in Südwales ein von William Brunton konstruierter, dampfbetriebener Ventilator mit einem Radius von 6 m in Betrieb genommen . Das Modell wurde auf der Weltausstellung 1851 präsentiert. Ebenfalls 1851 installierte der schottische Arzt David Boswell Reid vier dampfbetriebene Ventilatoren in der Decke des St. George’s Hospital in Liverpool. Der von den Ventilatoren erzeugte Druck drückte die einströmende Luft nach oben und durch Lüftungsschlitze in der Decke. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Verbesserungen an dieser Technologie wurden von James Nasmyth , dem Franzosen Théophile Guibal und J. R. Waddle vorgenommen . ^{[ 10 ]}

Zwischen 1882 und 1886 erfand Schuyler Wheeler einen elektrisch betriebenen Ventilator. ^{[ 11 ]} Dieser wurde von der amerikanischen Firma Crocker & Curtis Electric Motor Company kommerziell vertrieben. 1885 brachte die Firma Stout, Meadowcraft & Co. in New York einen elektrischen Tischventilator mit Direktantrieb auf den Markt. ^{[ 12 ]}

Im Jahr 1882 entwickelte Philip Diehl den weltweit ersten elektrischen Deckenventilator . Während dieser intensiven Innovationsphase waren um die Jahrhundertwende zum 20. Jahrhundert mit Alkohol, Öl oder Petroleum betriebene Ventilatoren weit verbreitet.

1909 leistete das japanische Unternehmen KDK Pionierarbeit bei der Erfindung von in Serie gefertigten elektrischen Ventilatoren für den Hausgebrauch. In den 1920er-Jahren ermöglichten industrielle Fortschritte die Massenproduktion von Stahlventilatoren in verschiedenen Formen, wodurch die Preise sanken und sie für mehr Hausbesitzer erschwinglich wurden. In den 1930er-Jahren entwarf Emerson den ersten Art-déco-Ventilator, den „Silbernen Schwan“. ^{[ 13 ]} In den 1940er-Jahren avancierte das indische Unternehmen Crompton Greaves zum weltweit größten Hersteller von elektrischen Deckenventilatoren, die hauptsächlich in Indien, Asien und dem Nahen Osten vertrieben wurden. In den 1950er-Jahren wurden Tisch- und Standventilatoren in leuchtenden Farben hergestellt und waren ein echter Hingucker. Deckenventilatoren sind in südasiatischen Ländern wie Indien äußerst beliebt, da sie dort in heißen Klimazonen für kostengünstige Kühlung sorgen. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Die Einführung von Fenster- und Zentral- Klimaanlagen in den 1960er Jahren veranlasste viele Unternehmen, die Produktion von Ventilatoren einzustellen. ^{[ 16 ]} Mitte der 1970er Jahre, mit einem zunehmenden Bewusstsein für die Stromkosten und den Energieverbrauch beim Heizen und Kühlen von Häusern, wurden Deckenventilatoren im Stil der Jahrhundertwende wieder populär, da sie sowohl dekorativ als auch energieeffizient waren.

1998 erfanden William Fairbank und Walter K. Boyd den Deckenventilator mit hohem Luftvolumen und niedriger Drehzahl (HVLS) , der durch die Verwendung langer, langsam rotierender Ventilatorflügel zur Bewegung eines relativ großen Luftvolumens den Energieverbrauch reduzieren soll. ^{[ 17 ]}

Mechanische Ventilatoren mit rotierenden Flügeln gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Sie werden auf dem Boden, Tisch oder Schreibtisch aufgestellt oder von der Decke hängend ( Deckenventilatoren ) und können in Fenster, Wände, Dächer usw. eingebaut werden. Turmventilatoren haben in der Regel kleinere Flügel. Elektronische Systeme, die viel Wärme erzeugen, wie z. B. Computer , verwenden Ventilatoren. Auch Haushaltsgeräte wie Haartrockner und Heizlüfter nutzen Ventilatoren. Sie bewegen die Luft in Klimaanlagen und in Automotoren. Ventilatoren, die zur Kühlung eines Raumes eingesetzt werden, erzeugen einen Luftzug , indem sie den Wärmeübergangskoeffizienten erhöhen , senken die Temperatur aber nicht direkt. Ventilatoren, die elektrische Geräte, Motoren oder andere Maschinen kühlen, kühlen die Geräte direkt, indem sie warme Luft in die kühlere Umgebung außerhalb der Maschine abführen , sodass kühlere Luft nachströmen kann. Es gibt drei Haupttypen von Ventilatoren zur Luftbewegung : Axial- , Radial- und Tangentialventilatoren . Der Performance Testing Code (PTC) 11 der American Society of Mechanical Engineers (ASME) bietet Standardverfahren für die Durchführung und Berichterstattung von Prüfungen an Ventilatoren, einschließlich Radial-, Axial- und Mischventilatoren. ^{[ 18 ]}

Axialventilatoren besitzen Schaufeln, die die Luft parallel zur rotierenden Welle strömen lassen. Diese Ventilatorenart findet in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, von kleinen Lüftern für Elektronikgeräte bis hin zu den riesigen Ventilatoren in Kühltürmen . Axialventilatoren werden in Klimaanlagen und industriellen Prozessanlagen eingesetzt. Standardmäßig haben sie Durchmesser von 300–400 mm oder 1800–2000 mm und arbeiten mit Drücken bis zu 800 Pa . Spezielle Ventilatoren werden als Niederdruckverdichterstufen in Flugzeugtriebwerken verwendet. Beispiele für Axialventilatoren sind:

• Tischventilator: Die Grundelemente eines typischen Tischventilators umfassen das Ventilatorblatt, den Sockel, den Anker und die Anschlusskabel , den Motor, den Schutzschirm , das Motorgehäuse, das Oszillatorgetriebe und die Oszillatorwelle. Der Oszillator ist ein Mechanismus, der den Ventilator seitlich bewegt. Die Ankerwelle tritt an beiden Enden des Motors aus; ein Ende der Welle ist mit dem Ventilatorblatt, das andere mit dem Oszillatorgetriebe verbunden. Das Motorgehäuse verbindet das Getriebe und umschließt Rotor und Stator. Die Oszillatorwelle verbindet den beschwerten Sockel mit dem Getriebe. Ein Motorgehäuse schützt den Oszillatormechanismus. Der Schutzschirm ist zum Schutz am Motorgehäuse befestigt.
• Abluftventilatoren für den Hausgebrauch: Wand- oder deckenmontierte Abluftventilatoren dienen der Entfernung von Feuchtigkeit und verbrauchter Luft aus Wohnräumen. Badezimmerlüfter verwenden typischerweise ein 100-mm-Laufrad, während Küchenlüfter aufgrund der oft größeren Räume üblicherweise ein 150-mm-Laufrad verwenden. Axialventilatoren mit 125-mm-Laufrädern kommen ebenfalls in größeren Badezimmern zum Einsatz, sind aber deutlich seltener. Axiallüfter für den Hausgebrauch sind für Rohrlängen über 3 oder 4 Meter (abhängig von der Anzahl der Biegungen) ungeeignet, da der erhöhte Luftdruck in längeren Rohrleitungen die Leistung des Ventilators beeinträchtigt.
• Dauerbetriebene Abluftventilatoren laufen permanent mit sehr niedriger Drehzahl und beschleunigen nur bei Bedarf, beispielsweise beim Einschalten des Badezimmerlichts. Im Betriebsbetrieb verhalten sie sich wie normale Abluftventilatoren. Sie fördern typischerweise 5 bis 10 l/s im Dauerbetrieb und verbrauchen mit 1 bis 2 Watt nur wenig Strom, was die jährlichen Kosten niedrig hält. Einige Modelle verfügen über Feuchtigkeitssensoren zur Steuerung des Teillastbetriebs. Sie gewährleisten eine ausreichende Belüftung und verhindern Feuchtigkeitsansammlungen. Alternativ kann für denselben Zweck auch ein normaler Abluftventilator mit intermittierender Volllast betrieben werden. ^{[ 19 ]}
• Elektromechanische Ventilatoren: Unter Sammlern werden sie nach Zustand, Größe, Alter und Anzahl der Flügel bewertet. Vierflügelige Modelle sind am häufigsten. Fünf- oder sechsflügelige sind selten. Die verwendeten Materialien, wie beispielsweise Messing, tragen wesentlich zur Beliebtheit des Ventilators bei.
• Ein Deckenventilator ist ein Ventilator, der an der Zimmerdecke befestigt ist. Die meisten Deckenventilatoren drehen sich mit relativ niedriger Geschwindigkeit und haben keine Schutzgitter an den Rotorblättern, da diese schwer zugänglich und unhandlich wären. Deckenventilatoren werden sowohl in Wohnhäusern als auch in Industrie- und Gewerbegebäuden eingesetzt.
• In Kraftfahrzeugen sorgt ein mechanisch oder elektrisch angetriebener Lüfter für die Motorkühlung und verhindert eine Überhitzung, indem er Luft durch einen mit Kühlmittel gefüllten Kühler bläst oder saugt . Der Lüfter kann über einen Riemen und eine Riemenscheibe von der Kurbelwelle des Motors angetrieben werden oder über einen Elektromotor, der von einem Thermostatschalter ein- und ausgeschaltet wird .
• Computerlüfter zur Kühlung elektrischer Bauteile und in Laptop-Kühlern .
• Lüfter im Inneren von Audio-Leistungsverstärkern helfen, die Wärme von den elektrischen Bauteilen abzuführen.
• Verstellbarer Lüfter : Ein verstellbarer Lüfter dient zur präzisen Steuerung des statischen Drucks in Zuluftkanälen. Die Schaufeln sind so angeordnet, dass sie sich um eine Nabe mit Verstellwinkel drehen. Das Lüfterrad dreht sich mit konstanter Drehzahl. Die Schaufeln folgen der Nabe. Bewegt sich die Nabe auf den Rotor zu, erhöht sich der Anstellwinkel der Schaufeln, wodurch der Luftdurchsatz steigt.

Der Radialventilator, oft auch „Eichhörnchenkäfig“ (wegen seiner Ähnlichkeit mit Laufrädern für Nagetiere) oder „Spiralventilator“ genannt, besitzt ein bewegliches Bauteil (das Laufrad ), das aus einer zentralen Welle besteht, um die spiralförmig angeordnete Schaufeln (Rippen) angeordnet sind. Radialventilatoren blasen Luft im rechten Winkel zum Lufteinlass an und schleudern sie durch Ablenkung und Zentrifugalkraft nach außen zum Auslass . Das rotierende Laufrad bewirkt, dass Luft nahe der Welle in den Ventilator eintritt und senkrecht von dort zur Öffnung im spiralförmigen Gehäuse strömt. Radialventilatoren erzeugen bei gleichem Luftvolumen einen höheren Druck und werden überall dort eingesetzt, wo dies erwünscht ist, beispielsweise in Laubbläsern , Haartrocknern , Luftmatratzenpumpen, aufblasbaren Strukturen , Klimaanlagen und für verschiedene industrielle Anwendungen . Sie sind in der Regel lauter als vergleichbare Axialventilatoren (obwohl einige Radialventilatoren, z. B. in Klimaanlagen, leiser sind).

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  Diagramm eines Radialventilators, Draufsicht zur Veranschaulichung des Luftstroms
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  Typischer Radialventilator
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  Ein im Laptop verbauter Zentrifugallüfter verdrängt Luft über den Kühlrippenstapel, der zwei Wärmerohre enthält.

Der Querstromventilator, auch Tangentialventilator genannt , wurde 1893 von Lionel Hightower patentiert ^{[ 20 ] [ 21 ]} und findet breite Anwendung in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik (HLK), insbesondere in Split-Klimaanlagen ohne Außengerät. Der Ventilator ist im Verhältnis zu seinem Durchmesser üblicherweise lang, sodass die Strömung auch außerhalb der Endbereiche annähernd zweidimensional bleibt. Der Querstromventilator verwendet ein Laufrad mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln, das in einem Gehäuse mit Rückwand und Wirbelwand angeordnet ist . Im Gegensatz zu Radialventilatoren strömt die Hauptströmung quer über das Laufrad und passiert die Schaufeln zweimal.

Die Strömung in einem Querstromventilator lässt sich in drei Bereiche unterteilen: einen Wirbelbereich nahe dem Ventilatorauslass (exzentrischer Wirbel), den Durchströmungsbereich und einen direkt gegenüberliegenden Schaufelbereich. Sowohl der Wirbel- als auch der Schaufelbereich sind dissipativ, sodass nur ein Teil des Laufrads nutzbare Arbeit an der Strömung verrichtet. ^{[ 22 ]} Der Querstromventilator, auch Transversalventilator genannt, ist somit eine zweistufige Teillastmaschine. Seine Beliebtheit in der Klimatechnik beruht auf seiner kompakten Bauweise, seiner Form, seinem leisen Betrieb und seinem hohen Druckbeiwert. Da er hinsichtlich Ein- und Auslassgeometrie im Prinzip ein rechteckiger Ventilator ist, lässt sich sein Durchmesser problemlos an den verfügbaren Platz anpassen und seine Länge kann an die jeweiligen Anforderungen der Anwendung angepasst werden.

Auch herkömmliche Turmventilatoren für den Hausgebrauch sind Querstromventilatoren. ^{[ 23 ]} Viele frühe Arbeiten konzentrierten sich auf die Entwicklung von Querstromventilatoren für hohe und niedrige Luftmengen und führten zu zahlreichen Patenten. Wesentliche Beiträge leisteten Coester, Ilberg und Sadeh, Porter und Markland sowie Eck. Ein interessantes Phänomen, das speziell für Querstromventilatoren gilt, ist die Änderung des lokalen Anströmwinkels mit der Rotation der Schaufeln. Dadurch wirken die Schaufeln in bestimmten Positionen wie Kompressoren (Druckanstieg), während sie in anderen Positionen als Turbinen (Druckabfall) fungieren.

Da die Strömung radial in den Laufrad ein- und austritt, wurde der Querstromlüfter für potenzielle Flugzeuganwendungen untersucht und als Prototyp entwickelt. ^{[ 24 ]} Aufgrund der zweidimensionalen Strömung kann der Lüfter in einen Flügel integriert werden, um sowohl Schub zu erzeugen als auch die Grenzschicht zu kontrollieren. Eine Konfiguration, die einen Querstromlüfter an der Flügelvorderkante nutzt, ist das FanWing -Designkonzept, das um 1997 entwickelt und von einem gleichnamigen Unternehmen weiterentwickelt wurde. Dieses Design erzeugt Auftrieb, indem es die Nachlaufströmung aufgrund der Drehrichtung des Lüfters nach unten ablenkt und so eine große Magnus-Kraft erzeugt , ähnlich einem rotierenden Zylinder an der Vorderkante. Eine weitere Konfiguration, die einen Querstromlüfter für Schub und Strömungskontrolle nutzt, ist der Antriebsflügel , ein weiterer experimenteller Konzeptprototyp, der in den 1990er und 2000er Jahren entwickelt wurde. Bei diesem Design ist der Querstromlüfter nahe der Hinterkante eines dicken Flügels platziert und saugt die Luft von der Saugseite (Oberseite) des Flügels an. Dadurch ist der Antriebsflügel nahezu stallfrei, selbst bei extrem hohen Anstellwinkeln, und erzeugt sehr hohen Auftrieb. Die Konzepte des Fächerflügels und des Antriebsflügels befinden sich jedoch noch im experimentellen Stadium und wurden bisher nur für unbemannte Prototypen eingesetzt.

Ein Querstromventilator ist ein Radialventilator, bei dem die Luft geradlinig statt rechtwinklig durch den Ventilator strömt. Der Rotor eines Querstromventilators ist ummantelt, um einen Druckunterschied zu erzeugen. Ein Querstromventilator besitzt zwei Außenwände außerhalb des Laufrads und eine dicke Wirbelwand im Inneren. Der radiale Spalt verringert sich in Drehrichtung des Laufrads. Die Rückwand hat ein logarithmisch-spiralförmiges Profil, während der Wirbelstabilisator eine dünne, horizontale Wand mit abgerundeten Kanten bildet. ^{[ 25 ]} Der resultierende Druckunterschied ermöglicht es der Luft, geradlinig durch den Ventilator zu strömen, obwohl die Ventilatorflügel auf einer Seite der Rotation dem Luftstrom entgegenwirken. Querstromventilatoren erzeugen einen Luftstrom über die gesamte Breite des Ventilators; sie sind jedoch lauter als herkömmliche Radialventilatoren. Querstromventilatoren werden häufig in kanallosen Klimaanlagen , Luftklappen , in bestimmten Laptop-Kühlern , in Fahrzeugbelüftungssystemen und zur Kühlung mittelgroßer Geräte wie Fotokopierer eingesetzt . ^{[ 26 ]}

Die 2009 auf den Markt gebrachten Dyson Air Multiplier Ventilatoren haben ein Design von Toshiba aus dem Jahr 1981 populär gemacht. Dieses Design zeichnet sich durch einen Ventilator ohne freiliegende Lüfterblätter oder andere sichtbar bewegliche Teile aus (sofern nicht durch zusätzliche Funktionen wie Oszillation und Richtungsverstellung ergänzt). ^{[ 27 ]} Eine relativ geringe Luftmenge, die von einem im Sockel integrierten und nicht freiliegenden Hochdruck-Laufradlüfter erzeugt wird, bewirkt durch einen Unterdruckbereich, der durch die Form der Flügeloberfläche entsteht (Coandă-Effekt), den langsameren Durchfluss einer größeren Luftmasse durch eine kreisförmige oder ovale Öffnung . ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

Luftschleier und Lufttüren nutzen diesen Effekt, um warme oder kalte Luft in ansonsten offenen Bereichen ohne Abdeckung oder Tür zu halten. Luftschleier werden häufig in offenen Kühl-, Gefrier- und Gemüseauslagen eingesetzt, um die gekühlte Luft im Inneren zu halten. Dies geschieht durch eine laminare Luftströmung, die über die Auslageöffnung zirkuliert. Die Luftströmung wird typischerweise durch einen mechanischen Ventilator erzeugt, wie in diesem Artikel beschrieben, und ist im Sockel der Auslage verborgen. Auch lineare Schlitzdiffusoren in der Klimatechnik nutzen diesen Effekt, um die Luftverteilung in Räumen im Vergleich zu Luftauslässen zu verbessern und gleichzeitig den Energieverbrauch des Gebläses der Klimaanlage zu reduzieren .

Ventilatoren können je nach Anwendungsfall auf verschiedene Weise installiert werden. Häufig werden sie in freistehenden Installationen ohne Gehäuse eingesetzt. Es gibt aber auch einige spezielle Installationen.

Bei Fahrzeugen ist ein Mantelpropeller eine Antriebsmethode, bei der ein Ventilator, Propeller oder Rotor von einem aerodynamischen Kanal oder einer Hülle umgeben ist, die seine Leistung steigert, um aerodynamischen Schub oder Auftrieb zu erzeugen, um das Fahrzeug zu transportieren.

In Lüftungsanlagen erzeugt ein Strahlventilator, auch Impuls- oder Induktionsventilator genannt, einen Luftstrom, der Umgebungsluft mitreißt und so deren Zirkulation ermöglicht. Das System benötigt weniger Platz als herkömmliche Lüftungskanäle und kann die Zufuhr von Frischluft und den Abtransport verbrauchter Luft deutlich erhöhen. ^{[ 30 ]}

Ventilatoren erzeugen Geräusche durch die schnelle Luftströmung um die Schaufeln und Hindernisse, die Wirbel verursachen, sowie durch den Motor selbst. Die Geräuschentwicklung ist annähernd proportional zur fünften Potenz der Drehzahl; eine Halbierung der Drehzahl reduziert das Geräusch um etwa 15 dB . ^{[ 31 ]}

Die wahrgenommene Lautstärke von Lüftergeräuschen hängt auch von deren Frequenzverteilung ab. Diese wiederum wird durch die Form und Anordnung der beweglichen Teile, insbesondere der Lüfterflügel, sowie der stationären Teile, insbesondere der Streben, beeinflusst. Ähnlich wie bei Reifenprofilen und dem Prinzip von Schalldiffusoren kann eine unregelmäßige Form und Verteilung das Geräuschspektrum abflachen und so den Lärm als weniger störend empfinden lassen. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

Die Einlassform des Lüfters kann auch den Geräuschpegel des Lüfters beeinflussen. ^{[ 35 ]}

Die optimale Temperatur für die Kühlung mit einem Ventilator ist weiterhin unklar. Ventilatoren werden zwar häufig zur Senkung der Körpertemperatur durch Verdunstungskühlung eingesetzt, jedoch gibt es einen Punkt, an dem der Konvektionseffekt der bewegten Luft diesen Vorteil aufheben kann. Diese Temperatur, ab der die Verwendung eines Ventilators schädlich werden kann, ist derzeit unbekannt. ^{[ 36 ]}

Gesundheitsorganisationen geben unterschiedliche Empfehlungen zum Einsatz von Ventilatoren bei hohen Temperaturen. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) raten von der Verwendung von Ventilatoren ab, wenn die Temperatur 32,2 °C (90 °F) übersteigt, während die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfiehlt, den Einsatz von Ventilatoren bei Temperaturen über 40 °C (104 °F) zu vermeiden. ^{[ 36 ]}

Neuere Studien haben dieses Thema weiter beleuchtet, ihre Ergebnisse sind jedoch teilweise widersprüchlich. Eine Studie fand nur einen geringen zusätzlichen Nutzen durch die Verwendung von Ventilatoren über 35 °C (95 °F), während eine andere Studie eine 31%ige Reduktion der Herzbelastung bei älteren Menschen berichtete, die Ventilatoren bei 38 °C (100 °F) verwendeten. ^{[ 36 ]}

Standventilatoren werden üblicherweise von einem Elektromotor angetrieben , der oft direkt am Motorausgang angebracht ist und keine Zahnräder oder Riemen benötigt. Der Motor ist entweder in der Nabe des Ventilators integriert oder befindet sich dahinter. Bei großen Industrieventilatoren kommen häufig Drehstrom-Asynchronmotoren zum Einsatz, die in der Nähe des Ventilators platziert werden und diesen über Riemen und Riemenscheiben antreiben . Kleinere Ventilatoren werden oft von Spaltpol-Wechselstrommotoren oder von bürstenbehafteten bzw. bürstenlosen Gleichstrommotoren angetrieben . Wechselstrombetriebene Ventilatoren benötigen in der Regel Netzspannung, während Gleichstrombetriebene Ventilatoren typischerweise mit Niederspannung, meist 24 V, 12 V oder 5 V, arbeiten.

Der Lüfter ist häufig an Maschinen mit rotierenden Teilen angeschlossen, anstatt separat angetrieben zu werden. Dies ist typisch für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, große Kühlsysteme, Lokomotiven und Worfelmaschinen, wo der Lüfter mit der Antriebswelle oder über einen Riemen und Riemenscheiben verbunden ist. Eine weitere gängige Bauart ist der Zweiwellenmotor. Hierbei treibt ein Ende der Welle einen Mechanismus an, während am anderen Ende ein Lüfter zur Kühlung des Motors montiert ist. Fensterklimaanlagen verwenden üblicherweise einen Zweiwellenlüfter, um separate Lüfter für den Innen- und Außenbereich des Geräts anzutreiben.

Wo elektrische Energie oder rotierende Teile nicht ohne Weiteres verfügbar sind, können Ventilatoren auch mit anderen Methoden angetrieben werden. Hochdruckgase wie Dampf können eine kleine Turbine antreiben , und Hochdruckflüssigkeiten können ein Peltonrad antreiben ; beides kann den Drehantrieb für einen Ventilator liefern.

Große, langsam fließende Energiequellen, wie zum Beispiel ein fließender Fluss, können auch einen Ventilator antreiben, indem ein Wasserrad und eine Reihe von Untersetzungsgetrieben oder Riemenscheiben verwendet werden, um die Drehzahl auf die für einen effizienten Betrieb des Ventilators erforderliche Drehzahl zu erhöhen.

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  Verbrennungsmotoren treiben manchmal einen Motorkühlventilator direkt an oder verwenden einen separaten Elektromotor.
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  Große Elektromotoren können einen Kühlventilator entweder auf der Rückseite oder im Gehäuseinneren haben. (Abbildung ohne die schwarze Rückabdeckung.)
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  Doppelwellen-Lüftermotor in einer Fensterklimaanlage

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