Sau hơn nửa năm nghiên cứu, kỹ sư Châu Nguyên Khải - Trung tâm Nghiên cứu liên ngành, Đại học Công nghệ TPHCM - đã chế tạo thử nghiệm thành công quạt khuếch gió hồi lưu, còn được gọi là quạt không cánh.

Đây là lần đầu tiên quạt không cánh được nghiên cứu và chế tạo ở trong nước.

Giảm giá thành nhờ công nghệ hiện đại

Theo kỹ sư Khải, ý tưởng quạt không cánh được phát triển đầu tiên bởi Công ty Toshiba (Nhật Bản) với nguyên lý là thổi không khí từ khe hở của một vòng có cánh được ẩn trong thân đế, hút không khí từ ngoài và dẫn nó đến khe thoát, tạo ra luồng khí chuyển động trơn tru hơn.

Không khí được tăng tốc qua một khe hình vành khuyên và một đường dốc hình biên dạng cánh máy bay. Lớp không khí mỏng có tốc độ cao được tạo ra sẽ kéo theo chuyển động của các lớp không khí lân cận do hiệu ứng ma sát nhớt. Cách tăng tốc không khí này giúp loại bỏ các rung động và xoáy (sự đảo gió) vốn là nhược điểm của các kiểu quạt truyền thống.

Do có hình dạng độc đáo, an toàn cho trẻ nhỏ, quạt không cánh được nhiều người ưa chuộng. Tại thị trường Việt Nam, quạt không cánh của Trung Quốc giá rẻ nhưng hiệu năng thấp, trong khi hàng Nhật, Anh, Mỹ chất lượng cao nhưng rất đắt. Từ thực tế đó, kỹ sư Khải quyết định chế tạo quạt không cánh “made in Vietnam” với mục tiêu là giá thấp, chất lượng cao.

Kỹ sư Khải cho biết, quạt không cánh của ông là sự kết hợp hoàn thiện giữa công nghệ dựng hình (Computer-Aided Design - CAD), công nghệ mô phỏng các bài toán kỹ thuật trên máy tính (Computer-Aided Engineering - CAE) và công nghệ in 3D.

Đây là quy trình khép kín thông qua sự hỗ trợ của hệ thống máy tính, giúp các kỹ sư chọn thiết kế tối ưu cho sản phẩm. Điều này giúp hạn chế khâu sản xuất mẫu thử và đo các thông số đầu ra của sản phẩm - vốn phải được thực hiện bằng các thiết bị chuyên dụng rất đắt tiền nhưng không đảm bảo đo được mọi thông số. Kết quả là chi phí cho quá trình sản xuất được tiết kiệm đáng kể.

Quá trình in 3D được kiểm soát bằng máy tính thông qua phần mềm nối trước khi truyền thông tin sang máy in. Các thông số được cài đặt trong giao diện phần mềm để đảm bảo nhiệt độ và tốc độ in hợp lý, tiết kiệm thời gian và nhiên liệu.

Giá rẻ bằng 1/10 hàng ngoại

Theo kỹ sư Châu Nguyên Khải, quy trình công nghệ sản xuất quạt không cánh của ông tuy đơn giản, hiệu quả cao, hạn chế chất thải ra môi trường, không cần nhà xưởng có diện tích quá lớn do thiết bị tinh gọn, cơ động... nhưng để cho ra sản phẩm, phải áp dụng công nghệ mô phỏng - vốn đang thiếu và yếu ở Việt Nam. Đó là lý do hiện chưa đơn vị nào trong nước nghiên cứu và sản xuất quạt không cánh.

Nhờ cải tiến để tăng hệ số khuếch đại của quạt, giá thành quạt không cánh đầu tiên của Việt Nam sẽ chỉ khoảng 1 triệu đồng khi sản xuất đại trà, chỉ bằng 1/10 quạt nhập ngoại chính hãng.

Tiến sỹ Ngô Khánh Hiếu - Phòng thí nghiệm kỹ thuật hàng không, Đại học Bách khoa TPHCM - cho rằng, thành công này của tác giả Châu Nguyên Khải giúp khẳng định khả năng làm chủ thiết kế, công nghệ của Việt Nam đối với các sản phẩm tiêu dùng công nghệ cao.

“Với mẫu mã thiết kế hiện đại, sang trọng, tác giả cần lưu ý tính bảo hộ bản quyền thiết kế của quạt không cánh trên thế giới nếu chuyển giao công nghệ sản xuất thương mại quạt không cánh ở Việt Nam” - ông Hiếu lưu ý.

Kỹ sư Khải cho biết, sau khi trải qua khâu khó nhất là thiết kế sản phẩm, ông và các đồng sự đang nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm với mục tiêu sản xuất đại trà vào cuối năm nay.