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揭秘无叶风扇的风:原来是这个来历!


文章编号:16180 / 更新时间:2024-03-03 19:55:28 / 浏览:

如今全国部分地区依仍然闷热,不可或缺的降暑神器莫过于空调和风扇了。

但空调开久了,会让人产生闷闷的感,所以比起空调,有些人更喜欢风扇时带来的自然风。近几年,市场上出现了一类相貌奇特的风扇——无叶风扇。它跟我们熟悉的风扇不同,长像一个安装在柱子上的大圆环,但是在这空空的圆环里,竟然能吹出阵阵凉风。你有没有体验过无叶风扇呢?

可能很多人会好奇,没有扇,风是怎么吹出来的?这是什么黑科技呢?今天,我们就来揭晓无叶风扇的秘密。

无叶风扇也有叶片?如果你身边正好有一台无叶风扇可以靠近一些,仔细观察观察。开机时,大圆环内侧的一圈缝隙中会吹出高速气流,下方底座上有一些气孔,把手放在旁边,可以隐约感受到吸力。种种迹象表明,空气是被某种装置从底座吸入,然后再从环上的缝隙吹出来的。其实,这个过程依赖于无叶风扇的核心——离心式压。它可以将空气瞬间吸入,对空气进行加压,使其继续向上方圆环内通道流动。这些功能需要离心式压气机中的电机和叶轮配合实现。

叶说到这儿,也许有人会说,原来无叶风扇只不过是把叶片都藏在里面了啊?注意,此叶片非同于彼叶片,它们有着不同的工作原理。传统风扇叶片,是靠曲面的形状,在转动时将叶片附近空气切割并向前推出,从而形成直接吹到我们身上的风。一般家用风扇的叶片每分钟能转动1000左右。而离心式压气机在工作时,内部叶轮在电机的带动下每分钟能转50000圈。更有甚者,转速能达到普通电扇的100倍!空气在高速转动叶轮带动下,会因为离心作用从中心甩到边缘。叶轮中的叶片具有复杂的形状,由中心到边缘各叶片的间距逐渐扩大。生活中我们知道,巷子里风要比大马路上的强。同样,由于叶片间距的增大,空气在叶轮边缘时的流速也会比在中心时更缓。流速上的差异会带来什么影响呢?大家两张纸,做一个小实验看看。把两张纸靠近,然后向中间吹一口气。你会发现,纸并不会被吹向两边,反而会相互靠拢。

这个现象伯努利原理来解释。伯努利原理告诉我们,流速越大的地方,压强越小。向两张纸之间吹气,中间的压强就会降低,因而纸张会被外侧压强更大的空气推着靠近。同样,当叶轮内的空气流到更为宽阔的边缘区域时,流速降低,压强增加,起到了加压的效果,从而使这部分空气继被输送至上方圆环的出风口。

无叶风扇的叶轮都比较小,仅凭叶轮输送的空气,往往不能提供足量的风量。但很多商家声称自己的无风扇采用了空气倍增技术,能将风量放大。这又是怎么一回事呢?上面说到,空气被叶轮吸入,然后被输送至圆环内侧的出风缝隙流出。出的高速气流并不会到处乱飞,而是很听话地贴着圆环内侧表面快速流过。从出风口流出的高速气流,会贴着圆环内表面流动。

这现象叫做康达效应(CoandaEffect)。当快速流淌的气体从一个平缓曲面上经过时,会偏离原来的流动方向,转而贴附着曲面流过。日常生活中,当你调羹的背面贴近水龙头流出的水流时,原本竖直的水柱会被调羹吸引,变得弯曲,这也是康达效应的体现。因此,流速快的空气被集中在环内表面附近的区域里。还记得前面说过的伯努利原理吗?由于流速大的地方压强低,圆环区域和风扇后方区域会形成显著的压差。在差的驱动下,后方的大量空气被压进圆环区域,然后再向前喷出。这样一来,风量就大大增加了。

其实,离心压气机输送的加压空,只占吹到我们身上风量的很小一部分,但它起到了抛砖引玉的作用。通过它制造的压差,能够驱动数十倍体积的外部气体提供足量的风。


无叶风扇是怎么出来风的?

揭秘无叶风扇的风原来是这个来历

风最开始是从圆环中间的细微风槽中吹出来的,它的中央开着一条一毫米宽的细缝,而风最开始就由基座中的涡轮风扇抽取底座旁的空气,从这里吹出来的。

它的工作原理为基座中带有的40瓦电力马达,每秒钟将33升的空气吸入风扇基座内部,经由气旋加速器加速后,空气流通速度最大被增大16倍左右,经由无叶风扇扇头环形内唇环绕,其环绕力带动扇头附近的空气随之进入扇头,并以高速度向外吹出!

扩展资料

1、无叶风扇的灵感源于空气叶片干手器。空气叶片干手器的原理是迫使空气经过一个小口来“吹”干手上的水,空气增倍器是让空气从一个1.0毫米宽、绕着圆环放大器转动的切口里吹出来。由于空气是被强制从这一圆圈里吹出来的,通过的空气量可增原先的15倍,它的时速可达到35公里。

2、空气增倍器的空气流动比普通风扇产生的风更平稳。它产生的空气量相当于目前市场上性能最好的风扇。因为没有风扇片来‘切割’空气,使用者不会感到阶段性冲击和波浪形刺激。它通过持续的空气流让你感觉更加自然的凉爽。

3、无叶风扇利用喷气式飞机引擎及汽车涡轮增压中的技术,通过底部的吸风孔吸入空气,圆环边缘的内部隐藏的一个叶轮则把空气以圆形轨迹喷出,最终形成一股不间断的冷空气流。重要的是这种空气流动比普通风扇产生的风更平稳。它产生的空气量相当于目前市场上性能最好的风扇。

4、这款无叶风扇同时带有变频风速大小调节装置,方便用户根据实际情况调节风速的大小,风量均匀增加,不会冲击电压,能耗低,是普通风扇一半能耗。同时气流也会通过粘滞力带动圆环中的空气向前运动。两种效应叠加的结果理论上可以使实际吹出的空气量为流过基座空气量的整整15倍!

参考资料:网络百科:无叶风扇

无叶风扇的风是从哪里来的?

无叶风扇也被称为空气增倍机,它能够产生持续而自然的凉风,并且因为没有扇叶,对有孩子的家庭来说显得更加安全。相对于传统的风扇,它的外观美观大方,设计简洁而清爽,给人无可比拟的视觉效果。它由一个名叫“詹姆斯”的英国人发明。他从空气叶片干手器中获得了这个灵感——注意到干手器出风的小口周围聚集了大量空气,便开始思考如何利用这个效应。于是,他开始着手研制一个不需要扇叶的空气流动装置,经过三年的研究和一年的实验,产生了我们如今看到的无叶风扇。

事实上,无叶风扇并非没有扇叶,只是把扇叶藏在了底座内。基座中的电马达将空气吸入风扇基座内部,经过气旋加速器加速之后,空气的流通速度被增大到最大16倍左右,再经过无叶风扇的扇头环形内唇环绕,其环绕力带动扇头附近的空气,随之进入扇头,并以高速向外吹出。具体而言,无叶风扇利用的技术类似于喷气式发动机引擎和汽车的涡轮增压技术,通过底部的吸风孔吸入空气,在圆环边缘的内部隐藏的一个叶轮则把空气以圆形轨迹喷出,最终形成一股不间断的冷空气流。重要的是,这种空气流动比普通风扇产生的风更加平稳。

风最开始是从圆环中间的细微风槽中吹出来的:无叶片风扇顶着的那个硕大圆环是一个重要的部件,它的中央,开着一条1毫米宽的细缝,而风最开始就由基座中的涡轮风扇,抽取底座旁的空气从这里吹出来的。当气流从1毫米宽的细缝以55英里的时速吹出时,它将夹带着周边的空气一起向前。

其次是负压,空气都往前了,圆环后的气压会降低,并导致后方更多的空气加入以平衡气压 在这两种压力的作用下,空气流速,或者说无叶片风扇的风量,被显著放大,达到涡轮风扇本身抽取量的15倍。同时类似飞机涡轮发动机原理,有进气口和出气口,进气口在圆柱位置,出气口就是风口那里。电机旋转带动圆柱内扇叶旋转,扇叶旋转将风吹入圆环的缝隙中,由于圆柱内空气减少,和大气压力作用,进气口那里会自动进风而且在大气压力下,使进气速度加大,这样无叶风扇的风就放大了。

目前,无叶风扇在国内的认知度还比较低,而且面世时间没有几年,市场上就冒出了众多的山寨产品,售价非常低廉,最便宜的仅仅100多元。无叶风扇由于整体科技含量较普通风扇更高,其产品定位还是面向高端用户,低价的产品并没有办法保证用户的体验,甚至存在质量问题。通过查看山寨产品在电商网站上的评价不难发现,很多顾客在购买并且使用后发现产品存在风力小、噪声大、做工粗糙等缺点。这些山寨产品使得无叶风扇的市场格局较为混乱,也让无叶风扇在消费者心中留下了不好的印象。

所以,如果真的对无叶风扇感兴趣,尽可能选购知名品牌的产品,它们大部分使用的是进口ABS环保材料,其做工和用料都较为有保障,很多山寨品牌可能存在异味。其次,尽量去实体商店体验一下风扇的静音效果,在不打扰人日常活动的前提下,出风量越大的产品,其使用体验越好。

无扇叶电风扇会出风的原理是什么?

无叶风扇的底座装有离心式压缩机,通过旋转叶片将底座周围的空气吸入,加压,并将其推向风扇顶部的中空管状环。 管状环的一端具有狭缝,空气从狭缝喷出,喷出的方向使喷出的空气沿着管状环的内壁前进;因为内壁的横截面是翼形的,基于伯努利定律,在空气喷射环的一侧内壁面形成低压,使环的中心前部低于后部,后部空气被向前拉,环内大量空气被吸出并喷射出去。 在詹姆斯·戴森的原始设计中,底座中使用了无刷电机来推动压缩机每秒吸入27L的空气,而环形出气口装置每秒喷出405L的空气。 工业设计师詹姆斯·戴森爵士将他的风扇命名为“空气多效器”。 表演西班牙消费者保护组织organizacióndeConsumersyusualIOs对戴森首款空气倍增器(AM01)进行了测试,并对更长、更稳定的气流进行了评价。 发现它最大设置用了40W,移动2700m/h。 然而,它比叶片式风扇噪音更大,也更贵(300-400欧元对20欧元)。 另一项测试发现,AM01的功耗在2-3W和31W之间变化。 测量了06的空气流量、噪声水平和功率,并且发现除了第一设置之外,还实现了类似水平的空气速度和每秒移动空气量,同时它更安静(2-10dB)并且更节能。 根据设置,实现了每移动空气体积的效率(6-3倍)。 据报道,最高设置产生了1150英尺/分钟(1950米/小时)和548英尺/分钟(2.7米/秒)。 相当于80美元的普通风扇,体积是15美元风扇的两倍左右,而风速大致相当于两者。 在这个设置下,AM06产生的噪音比普通风扇低10dB,用20W,普通型号用60W,40W。


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