關(guān)于風(fēng)扇的空氣動(dòng)力學(xué)問題
- 教育綜合
- 2023-06-30 17:44:22
空氣循環(huán)扇的工作原理是什么?
現(xiàn)在空調(diào)基本普及了,電風(fēng)扇也沒人關(guān)注。直到去年家里老人因?yàn)樯眢w不好想和電風(fēng)扇一起過夏天,我才開始關(guān)注電風(fēng)扇。當(dāng)時(shí)看到一個(gè)新名詞:空氣循環(huán)風(fēng)扇。我在網(wǎng)上查了一下,有人說是智商稅收割機(jī),有人說真香。但是價(jià)格真的很高,大部分產(chǎn)品的價(jià)格都在300元以上。那么是誰呢?今年終于咬咬牙買回家體驗(yàn)了。原則上,空氣循環(huán)風(fēng)扇和電風(fēng)扇沒有區(qū)別。都是由一套電機(jī)和一套風(fēng)葉組成,風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)時(shí),可以向外吹。唯一不同的是,空氣循環(huán)風(fēng)扇有一組風(fēng)道:上圖是空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)的典型外觀。從這里可以明顯看出,空氣循環(huán)風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片周圍的外殼比電風(fēng)扇的長。有點(diǎn)像吹風(fēng)機(jī)。風(fēng)扇葉片產(chǎn)生的風(fēng)必須通過風(fēng)道才能吹出。
ram的作用是颶風(fēng)。這樣,從風(fēng)道吹出來的風(fēng)更強(qiáng):風(fēng)更強(qiáng),吹得更遠(yuǎn)??諝庋h(huán)風(fēng)扇有兩種用途,第一種是用作電風(fēng)扇。當(dāng)我們用空氣循環(huán)風(fēng)扇作為電風(fēng)扇的時(shí)候,效果和電風(fēng)扇差不多,只是風(fēng)力更大——空氣循環(huán)風(fēng)扇還可以調(diào)節(jié)風(fēng)量。調(diào)至最小檔位時(shí),空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)與電風(fēng)扇無異;當(dāng)調(diào)整到最大檔位時(shí),空氣循環(huán)風(fēng)扇吹出的空氣遠(yuǎn)大于電風(fēng)扇的最大檔位。它不是吹向人,而是利用空氣循環(huán)風(fēng)扇風(fēng)量大的特點(diǎn)吹向房間內(nèi)的其他地方。這樣,室內(nèi)空氣可以快速流動(dòng)和循環(huán)。這時(shí),即使沒有直接出風(fēng)口,也依然可以感受到房間里的涼意。這么說好像很美,但是不要忽略噪音。設(shè)備的噪聲級(jí)一般指電機(jī)的聲音。當(dāng)電機(jī)質(zhì)量升級(jí)時(shí),設(shè)備噪音可以降低到非常低的水平。但除了電機(jī)本身的噪音外,空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)還有風(fēng)葉產(chǎn)生的噪音。
這是無法消除的,只要風(fēng)量大,肯定會(huì)產(chǎn)生更多的噪音??諝庋h(huán)風(fēng)扇的噪音可以有多大?舊高壓鍋工作時(shí)會(huì)發(fā)出“嘶嘶”的聲音,大概有這么大。除非你的睡眠質(zhì)量非常好,否則幾乎不可能開著空氣循環(huán)風(fēng)扇睡覺。從立夏開始,天氣越來越熱,隨著618的到來,各大電商平臺(tái)都在爭先恐后的推廣夏熱電器,從空調(diào)電器到手持USB風(fēng)扇,只要能降溫,大家都覺得自己是夏天“最美的孩子”??照{(diào)雖然涼,但是開一天也會(huì)傷電費(fèi)。想必很多人會(huì)再買一個(gè)風(fēng)扇,吹起來很舒服。但近年來,風(fēng)扇中又出現(xiàn)了一個(gè)新貴——空氣循環(huán)風(fēng)扇??諝庋h(huán)風(fēng)機(jī)可以說是近幾年比較流行但是比較混亂的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品??諝庋h(huán)風(fēng)扇在外觀上與普通落地扇和小型臺(tái)式風(fēng)扇沒有什么區(qū)別,但價(jià)格卻是它們的幾倍,從幾百元到幾千元不等。
空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)與普通風(fēng)機(jī)最大的區(qū)別在于,在整體設(shè)計(jì)上,采用空氣動(dòng)力學(xué)中的風(fēng)洞原理,利用風(fēng)道和渦輪葉片的獨(dú)特設(shè)計(jì),聚集超強(qiáng)氣流,可以形成強(qiáng)大的風(fēng)量。借助內(nèi)部渦輪裝置,吹來的風(fēng)不容易發(fā)散,可以將氣流送到很遠(yuǎn)的地方,從而攪動(dòng)室內(nèi)空氣,并通過折射,引起室內(nèi)對(duì)流風(fēng),加速室內(nèi)空氣的循環(huán)。這就是為什么很多商家說他們的循環(huán)風(fēng)機(jī)送風(fēng)距離可以達(dá)到8米以上。循環(huán)風(fēng)機(jī)形成室內(nèi)空氣的對(duì)流循環(huán),使氣流在室內(nèi)不斷循環(huán),形成新鮮空氣,從而達(dá)到平衡室溫的效果。普通風(fēng)扇只是簡單地用電機(jī)帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn),讓風(fēng)扇前面的空氣快速流動(dòng),但只覆蓋風(fēng)扇前面的一小部分區(qū)域。而且,氣流只會(huì)從一個(gè)方向吹向我們??焖倭鲃?dòng)的空氣通過人體后,人體表面的水分蒸發(fā)吸收熱量,從而使人體感覺涼爽。
風(fēng)扇葉吹出風(fēng)的原理是什么
原理:通電線圈在磁場中受力而帶動(dòng)風(fēng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。能量的轉(zhuǎn)化形式是:電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)由于線圈有電阻,所以不可避免的有一部分電能要轉(zhuǎn)化為熱能。
電風(fēng)扇工作時(shí),由于有電流通過電風(fēng)扇的線圈,導(dǎo)線是有電阻的,所以會(huì)不可避免的產(chǎn)生熱量向外放熱,故溫度會(huì)升高。人體的體表有大量的汗液,當(dāng)電風(fēng)扇工作起來以后,室內(nèi)的空氣會(huì)流動(dòng)起來,所以就能夠促進(jìn)汗液的急速蒸發(fā),結(jié)合“蒸發(fā)需要吸收 大量的熱量”,因此人們會(huì)感覺到?jīng)鏊?/p>
擴(kuò)展資料:
風(fēng)扇的起源:
機(jī)械風(fēng)扇起源于1830年,一個(gè)叫詹姆斯·拜倫的美國人從鐘表的結(jié)構(gòu)中受到啟發(fā),發(fā)明了一種可以固定在天花板上,用發(fā)條驅(qū)動(dòng)的機(jī)械風(fēng)扇。這種風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉帶來的徐徐涼風(fēng)使人感到?jīng)鏊?,但得爬上梯子去上發(fā)條,很麻煩。
1872年,一個(gè)叫約瑟夫的法國人又研制出一種靠發(fā)條渦輪啟動(dòng),用齒輪鏈條裝置傳動(dòng)的機(jī)械風(fēng)扇,這個(gè)風(fēng)扇比拜倫發(fā)明的機(jī)械風(fēng)扇精致多了,使用也方便一些。
1880年,美國人舒樂首次將葉片直接裝在電動(dòng)機(jī)上,再接上電源,葉片飛速轉(zhuǎn)動(dòng),陣陣涼風(fēng)撲面而來,這就是世界上第一臺(tái)電風(fēng)扇。
參考資料來源:百度百科-風(fēng)扇
參考資料來源:百度百科-電風(fēng)扇 (電器)
風(fēng)扇葉大小、與多少葉!影響風(fēng)力、怎么選!風(fēng)力大的
其實(shí)電風(fēng)扇的風(fēng)量和風(fēng)速大小,主要和電風(fēng)扇的電機(jī)功率以及扇葉形狀設(shè)計(jì)有關(guān)。一般來講,電風(fēng)扇的扇葉越多,其送風(fēng)效果就越好,可以把“風(fēng)”切得更小塊,使吹出來的風(fēng)更柔和。所以市民才會(huì)感覺七葉風(fēng)扇的風(fēng)比五葉風(fēng)扇的風(fēng)更舒服。但是風(fēng)扇葉片越多并不表示其風(fēng)速越大。風(fēng)速大小的最直接因素和功率有關(guān),其次才是風(fēng)扇本身的葉片設(shè)計(jì),從空氣動(dòng)力學(xué)角度來看,恰到好處的葉片弧度“帶風(fēng)”能力越大。其次,理論上寬度越大的葉片,“帶風(fēng)”能力也越大。風(fēng)速最大的是五葉扇,其次才是七葉扇;而三葉扇不出意料的成為風(fēng)速最小的。由于三葉風(fēng)扇單片葉面寬,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)單片葉面對(duì)空氣的作用力大,產(chǎn)生的渦流強(qiáng)度也大,導(dǎo)致發(fā)出的聲音也較大。而七葉風(fēng)扇單片葉面求各位物理空氣動(dòng)力學(xué)大神。如圖,現(xiàn)有一小型吊扇,與繩子固定,下面
吊扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)空氣對(duì)其產(chǎn)生的作用力合力可以抽象為圖中F1和F2的形式,大小相等,方向相反。從側(cè)面看,F(xiàn)1垂直紙面向里,F(xiàn)2垂直紙面向外,D1、D2分別為F1和F2相對(duì)于過牽引點(diǎn)的垂線的力距,顯然,D1是大于D2的,m因此,風(fēng)扇整體會(huì)向F1的方向運(yùn)動(dòng),從而在吊繩的牽引下,沿著與自轉(zhuǎn)方向相反的方向繞扇心豎直的一條線做圓周運(yùn)動(dòng)。
風(fēng)扇扇葉多好還是扇葉少好
葉片不是越多越好,而是根據(jù)所需求的風(fēng)量風(fēng)壓來考量,葉片多風(fēng)量高的同時(shí)風(fēng)扇噪音會(huì)增加。
把同樣一個(gè)風(fēng)扇扇葉弄少風(fēng)不會(huì)比之前大,當(dāng)轉(zhuǎn)速已達(dá)極限,若要增加風(fēng)量,唯有改變扇葉角度或增加葉片,扇葉數(shù)量與風(fēng)量成正比關(guān)系。
一、電風(fēng)扇的葉片數(shù)量
三葉扇
(1)一般情況下,電風(fēng)扇的扇葉都是三片的,因?yàn)槿切伪容^具有有穩(wěn)定性。
(2)出于力學(xué)角度考慮,三葉扇可以節(jié)省電力和節(jié)約能量。
(3)因?yàn)槿~的風(fēng)扇外型較美觀,成本也適中,過多的葉數(shù)又會(huì)增加產(chǎn)品的成本。
2.四葉扇
一般電風(fēng)扇的扇葉都是奇數(shù)葉片,而偶數(shù)葉片的電風(fēng)扇,容易在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生共振,造成損壞,所以一般不選擇四葉扇。
3.五葉扇
一般來講,電風(fēng)扇的扇葉越多,其送風(fēng)效果就越好,雖然會(huì)增加負(fù)荷量。
二、電風(fēng)扇類型
1.落地扇
落地扇就是最常見的電扇,底部由底座固定,支撐桿提升高度,再與電機(jī)和扇葉進(jìn)行連接。這種電扇風(fēng)力比較足,適合較大的房間,轉(zhuǎn)向角度較大,照顧到盡量多的空間。而缺點(diǎn)就是網(wǎng)罩的間隙較大,容易傷到小孩。
2.轉(zhuǎn)葉式電扇
轉(zhuǎn)頁式電扇的電機(jī)較小,與扇葉連接后幾乎不突出,電扇整體只比扇葉略大,通過扇葉前的網(wǎng)罩旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)風(fēng)向,便于移動(dòng),但由于電機(jī)較小,風(fēng)量也較小。
3.塔扇
塔扇通過內(nèi)部風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),將風(fēng)通過光流風(fēng)機(jī)放出形成氣流,類似于空調(diào)內(nèi)機(jī)的原理,優(yōu)點(diǎn)是占地小,外觀時(shí)尚,但風(fēng)量一般,適合小戶型使用。噪音略大,不好清理灰塵。由于塔扇大多不是很高,并且無法調(diào)節(jié)上下角度,所以風(fēng)向比較低,經(jīng)常吹腿。
4.空調(diào)扇
空調(diào)扇又叫冷風(fēng)扇,其實(shí)與空調(diào)完全沒有任何關(guān)系,并沒有壓縮機(jī)進(jìn)行制冷。空調(diào)扇通過電機(jī)吸入空氣,經(jīng)冷卻后放出,通常使用水或冰晶進(jìn)行冷卻,排出的風(fēng)相比普通風(fēng)扇略低幾度,但對(duì)屋內(nèi)溫度基本沒有影響,所以只有空調(diào)扇直接吹在身上時(shí)才能感覺到比普通風(fēng)扇涼爽。
5.無葉式風(fēng)扇
無葉式風(fēng)扇最初是由戴森發(fā)明,因?yàn)橥獗頉]有扇葉而得名。其實(shí)下方是有渦輪風(fēng)機(jī)吸入空氣送入中空的圓環(huán)內(nèi),通過圓環(huán)內(nèi)設(shè)置的縫隙來送風(fēng)??諝庠霰稒C(jī)的圓環(huán)截面采用類似飛機(jī)機(jī)翼的形狀,利用康達(dá)效應(yīng)以及與機(jī)翼升力相同的效應(yīng)來提高風(fēng)量。