近年來,無葉風扇在風扇市場中嶄露頭角,成為備受關注的創新產品。其獨具前瞻性的設計摒棄了傳統風扇葉片,將風扇之美與科技之奇妙巧妙融合,其運作機制彰顯了流體動力學的精妙融合與伯努利原理的深度應用。

致力于無刷電機驅動風扇方案開發的我司深諳風扇工程學中的卓越之道,迎合時代潮流,矢志于將先進的無葉電風扇技術融入創新方案中,為用戶帶來更為高效、靜謐且引領潮流的風扇體驗。
無葉風扇在一眾傳統款式風扇中以其別具一格的外觀獨樹一幟。無葉風扇造型獨特,宛若空氣雕塑,有形似連接著柱子的優雅圓環,甚至有的大膽采納塔形或球形。盡管冠以“無葉”之名,然拆其內部結構,便可發現并非如此。以圓環形無葉風扇為例,其柱體底座巧妙布置眾多進氣孔,內部其實隱藏著高效空氣壓縮機。運行時,空氣壓縮機以渦輪葉片旋轉,從進氣孔中吸入空氣進行增壓,隨后將增壓后的氣流排至上部圓環的中空部分,通過邊緣精致細縫高速流出,最終形成一道道令人心曠神怡的氣流。
這不禁讓人思索,難道這類風扇只是將傳統葉片巧妙掩藏?是否僅需在常規有葉風扇外加罩子、引導風向,即可模擬無葉風扇效果?的確,不少手持小風扇采用此類簡單設計。然而,無葉風扇絕非如此簡陋。其最顯著特征在于,所產生的風量遠超越空氣壓縮機吸入的風量,故無葉風扇得以被譽為“空氣倍增器”。
事實上,無葉風扇能夠達到如此增強風量的奧秘并不復雜。首要是流體力學中的伯努利原理:流速愈快,流體壓強愈小。伴隨高速氣流從細縫中射出,內圈表面形成負壓,迫使后方空氣自覺流入環內。其次,內圈表面設計呈機翼狀,并配以精心調整的傾角。基于機翼升力原理,傾角越大,內圈靠近后端的負壓愈顯著。這兩個效應相互疊加,使內圈軸向上形成引人注目的壓強差,誘導后方氣流進入圓環內,進一步提升出風量。

同時,由于流出圓環氣流具備一定黏性,能“夾帶”周圍空氣。據已有的計算結果,無葉風扇在內圈表面形成強烈渦度,產生卓越的黏性切應力,使流出圓環的氣流能“夾帶”大量空氣,從而進一步提升出風量。由于傳統風扇產生的氣流帶有切向速度,導致軸向速度梯度減小,從而減小了黏性切應力,難以帶動更多周邊氣流。故其對周邊空氣的“黏性夾帶”較弱。
需謹記的是,不論使用何種原理,增加出風量必然伴隨著空氣增速,其能量來源始終是細縫中射出的氣流。故而,隨著出風量的提升,風速自然會降低。以某款無葉風扇的數據為例,其細縫中氣流的射出速度可達24米/秒,距離風扇60厘米處的氣流軸向速度約為2.5米/秒;風扇的進氣量在20~30升/秒,而最大出風量可達到400升/秒左右。

無葉風扇較傳統風扇最為突出的優勢在于其能產生平穩且持續的氣流。傳統風扇葉片在旋轉時常導致氣流割裂,葉尖會產生“渦流脫落”,使其產生的氣流變化劇烈且間斷。此外,無葉風扇外形簡單易于清洗且安全便捷。但鑒于其采用空氣壓縮機,無葉風扇較傳統風扇可能會產生較大噪音。
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