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无叶风扇真的没有扇叶吗?风力比传统风扇风力大的无叶风扇

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无叶风扇并非真的“无叶”

无叶风扇其实是有叶的,它的扇叶在底座里,外观上看不出来。它的扇叶叫做叶轮,而且具有更多的叶片,和更复杂的叶片形状。那为什么无叶风扇的风力比传统风扇更大呢?这涉及到无叶风扇的核心——离心式压气机。

离心式压气机,将瞬间吸入的空气进行加压,使其继续向上方圆环内通道流动,对于性能较好的家用无叶风扇,其内部的离心压气机每秒能将33升的空气从机身底部吸入。小小的底座机身容纳这么多空气的奥秘,全赖底座转速极快的叶轮,在电机的带动下叶轮每分钟能转五万圈,有的甚至能达到十一万圈,是风扇的一百倍。再加上离心力的作用可以很快地将空气吸入,并加压使其向上方圆环内通道流动。因为这个设计,所以无叶风扇的风会比传统风扇大。工作原理与飞机发动机的涡轮原理近似,通过涡轮增压技术,实现无叶风扇更强大的气流效果。

翼型管道的设计,实现了风力****既强劲又平稳

无叶风扇的上方有个管道,分为翼型和非翼型设计。非翼型的出风口,相对而言风速没有翼型出风口的增速大。翼型的无叶风扇内壁设计与飞机的机翼设计相似,其内壁的横切面呈现翼型,出风口在环形的内侧,加上环形结构的无叶风扇,与传统风扇相比每秒钟风力都会增大。翼型与非翼型的差别不大,空气依靠本身的粘性,都会带动周围的风一起吹。但是非翼型的无叶风扇带动的空气相对更少。而翼型的风扇通过康达效应和伯努利效应使得带动的空气增多。

无叶风扇通过这种特殊设计的气流通道和出风口,借助气流引导、加速和扩散技术,使得产生的风力既强劲又平稳。

康达效应与伯努利效应对无叶风扇的加持

康达效应:也叫做附壁作用,是流体力学中的重要现象之一。当风从翼型环口直线流出,气流与它流过的物体表面会存在表面摩擦,也就是流体粘性,曲率不大的情况之下,流体就会顺着该物体表面流动。所以说,康达效应使得气流偏离原本的流动方向,变得随着凸出的物体表面流动。

伯努利效应:在飞行的过程中,气流不但没阻碍到飞机,在机翼上表面,还会产生比飞机和空气相对速度更大的气流速度,提高升力。而从“沿着机壁“的方向来看,机翼上方的气流压强小,所以流速变快。反之亦然。这就是流体力学中的伯努利原理,流体速度与压强保持能量守恒。吸入空气并加压的工作原理,也被运用在飞机和汽车发动机的涡轮中。

无叶风扇与传统****风扇谁家强?

传统风扇的工作原理很简单,电传导到电机中电机做功,带动风扇发电将电能转换为风能。叶片通过自身切割空气来产生气流,风感冲击强烈且不平稳,适合追求瞬时凉快的人。

无叶风扇能够提供持续、平稳的气流,带来凉爽感,比较适合老人、小孩、孕妇、病人等,对空调以及传统风扇较为敏感的群体,不必担心风力过猛造成身体免疫力下降。

传统风扇通常使用按键档速,来选择风量大小。而无叶风扇则多采用无极变光器和旋转式按钮,来调节风量大小和强弱。风力档位细分,使得风力的调节更加精细化。同时也更适合有小孩和宠物的家庭,以防发生安全事故。而且清洗也很方便,只需简单擦拭底座滤网即可。

作者:川博士与小恐龙

审核:北交大物理实验室高级工程师 周晓亮

出品:中国科协科普部

监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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