揭秘:戴森的无叶片风扇是怎么工作的?

揭秘:戴森的无叶片风扇是怎么工作的?

好了,相信大家都已经看过戴森 (Dyson)新近推出的无叶片风扇了,的确让人印象深刻——但是,这玩意到底是如何工作的?关于这个问题,爱稀奇发现了一些有趣的东西,只要你耐心地看完,定然解决所有疑惑:

从哪里开始呢?好吧,其实关于无叶片风扇的所有问题,都可以归结为一个问题,那就是,风是从哪里来的?——爱稀奇直截了当地告诉你,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,并非完全是噱头,而是一个重要的组成,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。

当然,你可不能指望1毫米宽的细缝就能吹出平稳且足够多的风来。这就涉及第二个问题了,关于这台无叶片风扇的名字,空气放大器,Air Multiplier——什么意思,它是怎么“放大”空气的?这涉及两个物理名词,首先是雾沫夹带 (Entrainment),其意思简单地说,就是当有一束气流急速通过时,它会拉扯周围的空气,将它们跟着它一起运动。对此,你可以想象招聘会中的人潮,周围的人总是身不由己地跟着大部队前进,哈哈。具体到无叶片风扇,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,这个不难理解,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——在这两个物理名词的作用下,空气,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。

最后一个问题,它如何保持气流平稳?因为问题二的描述,看上去似乎很难控制啊?这就涉及第三个物理名词了,雷诺数 (Reynolds number)。不过,在解释这是什么之前,我们先去厨房看看水龙头,对,请把水龙头拧开放水,一般来说,当水龙头半开时,水流总是相对平稳,成束状从水管中涌出;而一旦你全开或者减少拧开的程度,水流就不老实了,水花会开始四溅——这个现象,简单地说就是,流体的形状,大致地和其本身的粘度、初始孔径等有关。为此,物理学家们找到了一个计算公式,而其结果就是雷诺数。具体到无叶片风扇,戴森发现,当空气在正常的粘度和温度、气压等条件下,1毫米宽的缝隙,刚好可以让气流在吹出后不会发生紊乱,保持平稳~

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