无叶风扇哪里来的风,无叶风扇的风是从哪里来的?
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|在炎热的夏季,空调和风扇是保持凉爽的必备品。然而,有些人更喜欢电风扇的自然风而不是空调,因为空调长时间开着会感到窒息。最近,市场上出现了一款外观奇特的风扇,名为——,是一种没有叶片的风扇。与我们熟悉的电风扇不同,它看起来像是一个附在柱子顶部的大圆环,但天空中却从圆环中吹出凉爽的空气。你体验过没有叶片的风扇吗? 图片来源:知乎@kakaLiaoHomeAppliances 很多人可能感兴趣,但是没有叶片怎么能出风呢?这是什么“黑科技”呢?这次,我们就来揭秘无叶风扇的秘密。无叶风扇有叶片吗?如果你附近有无叶风扇,可以靠近仔细看看。当你打开开关时,一股高速气流从大环内部的缝隙中吹出。下面的底座上有几个气孔,当你把手靠近它时,你可以感受到吸力。有各种迹象表明空气被某种装置从底座吸入并通过环的间隙吹出。事实上,这个过程依赖于——离心式压缩机,它是无叶风扇的核心。它能瞬间吸入空气,对空气加压,并通过顶环内的凹槽继续向上流动。这些功能需要离心压缩机电机和叶轮的配合。离心式压缩机可以不断地吸入空气并对其加压。来源:某品牌宣传资料中的叶轮?想一想,有人可能会想,没有扇叶的风扇是不是只是把扇叶隐藏在里面呢?请注意,该刀片与该刀片不同,并且具有不同的工作原理。传统风扇叶片依靠其弯曲的形状来“切割”叶片附近的空气,在旋转时推动叶片向前,从而塑造直接吹向我们的风。典型家用电风扇的叶片每分钟旋转约1,000 次。离心式压缩机工作时,内部叶轮由电机驱动,每分钟旋转50,000 次。而且转速达到普通电风扇的100倍。在高速旋转的叶轮的带动下,空气通过离心作用从中心吹向边缘。叶轮吸入空气,流入侧叶片间距较窄,流出侧叶片间距较宽。资料来源:来自品牌公关资料。叶轮叶片形状复杂,叶片间距从上到下逐渐增大。从中心到边缘。我们在生活中都知道,巷子里的风比路上的风更大。同样,由于叶片间隔更宽,空气在叶轮边缘的流动速度比在中心的速度慢。不同的流量有什么影响呢?我们拿两张纸来做一个小实验来看看。将两张纸靠在一起,然后向中间吹气。您会注意到纸张彼此靠近,而不是被吹向两侧。拿两张纸,根据伯努利原理做一个小实验。来源:网易@科学鱼这种现象可以用伯努利原理来解释。伯努利定理告诉我们,随着流速增加,压力减小。当您在两张纸之间吹气时,中心的压力会减小,外侧的压力会增加,空气将纸张拉得更近。同样,当叶轮内的空气流入宽边区域时,流速减小,压力增大,产生增压作用,因此这部分空气继续被输送到上环的出风口。吸入空气并对其加压的相同工作原理也用于飞机和汽车发动机的涡轮机。风力可以放大吗?由于无叶风扇的叶轮比较小,仅靠叶轮输送的空气往往不能提供足够的气流。然而,不少卖家声称,他们的无叶风扇采用了“空气倍增”技术来放大风量。
发生了什么?前面提到,空气被叶轮吸入,输送到环内的出气间隙排出。高速气流不散开,快速、乖乖地流向环的内表面。高速气流从出风口流向圆环内表面来源:@ElectricUtopia 这种现象称为柯恩达效应。当快速流动的气体通过缓和的曲面时,它会偏离原来的流动方向,沿着曲面流动。日常生活中,当我们将勺子的背面靠近水龙头流出的水时,原本垂直的水柱会被“拉”向勺子而变得弯曲,这也是柯恩达效应的另一种表现。因此,高速运动的空气集中在靠近环内表面的区域。还记得前面提到的伯努利定理吗?因为流速高的地方压力低,所以环形部分和风扇后面的部分之间存在很大的压力差。压力差迫使大量空气从后部进入环形区域并将其排出到前部。这样,风量就明显增加了。压力差鼓励更多的外部空气流动,产生更大的风。笔记。由于产生的压力差,可以抽入数十倍于外部空气的体积并提供足够的风。因此,无需增加无叶风扇的离心式压缩机的尺寸和功率。叶轮可以通过吸入少量的空气来产生大量的风。柔软光滑,给您更舒适的体验。对于传统电风扇,家长应警告孩子不要将手放入风扇的旋转叶片中。无叶风扇没有外露叶片,降低了安全风险,让日常清洁变得更加轻松。此外,还有集加湿、净化、熏香等功能于一体的无叶风扇。由于其结构有限,传统风扇很难做到这一点。来源:某品牌公关资料不过,无扇叶的风扇也有缺点。最重要的是它很贵。没有叶片的风扇价格可以是普通电风扇的几十倍,而购买无叶片的风扇几乎和购买空调一样。而且根据很多朋友的使用体验,长距离吹的舒适度明显下降,而且还存在噪音等问题。未来,在领先厂商的努力下,无叶电风扇有望变得更加实惠、品质更高,在炎热的夏季为千家万户带来舒适的自然微风。作者:魏安然,应用工程师,上海交通大学力学博士编辑:Tinker Bell — 完—
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来源:上海科技馆编辑:肖聪








