Energieffektiv utformning av luftaren airTURBO 101
Företaget Eden Aquatech har utvecklat en ytluftare som heter airTURBO 101. Luftare används för att syresätta vatten i bassänger och dammar inom biologisk vattenrening. AirTURBO 101 skapar med hjälp av en impeller en vattenvirvel som transporterar ner luft under vattenytan. Impellern är nedsänkt i vattnet och är omsluten av en plastcylinder. I nuvarande utformning tar sig vattnet in i cylindern genom en krans av hål i cylinderns vägg. Detta examensarbete har undersökt originalutformningen samt en alternativ utformning då vattnet fick rinna över cylinderkanten, ett så kallat överfall. Två överfallscylindrar testades; en med samma inloppsarea som hålcylindern och en som hade större inloppsarea. Dessa tre cylindrar har testats och jämförts för att ta reda på vilken som har den högsta syresättningshalten i förhållande till energiförbrukningen.De parametrar som undersöktes var strömningen inuti cylindern, energiförbrukningen, kontaktytan mellan luft och vatten inuti cylindern samt syresättningshastigheten. Samtliga experiment utfördes med skalmodeller av airTURBO 101.Inledande försök visade att virvlarna för samtliga cylindrar var instabilare än förväntat.Undersökningen av strömningen inuti cylindrarna visade att ingen av utformningarna kunde garantera en kontinuerlig kontakt mellan det inkommande vattnet och luftvirveln.Energiförbrukningen visade sig vara likvärdig för de olika cylindrarna. Överfallscylindern med stort inlopp var marginellt bättre än de övriga.Kontaktytan kunde inte beräknas på grund av brister i den framtagna matematiska formeln. Dessutom var virvlarna för instabila för en visuell avbildning.Vid mätningarna av syresättningshastigheten fick de olika cylindrarna liknande resultat vid samma motoreffekt. En fördubbling av effekten gav däremot en betydande hastighetsökning. Även i detta fall var överfallscylindern med stort inlopp något bättre än de övriga.En slutsats man kan dra av detta arbete är att överfallscylindern med stort inlopp är något bättre än de andra modellerna.En annan slutsats är att huvuddelen av syreöverföringen inte sker i kontaktytan mellan luft och vatten i virveln utan snarare i den kontaktyta som skapas av impellern. Fortsatt utveckling av denna luftare bör koncentreras runt impellerns utformning. Luftbubblorna som skapas i impellern bör vara så små som möjligt.