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发表于 2010-7-5 10:07
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无扇叶风扇底部的栅状进气口正是风的来源,实际上在风扇底部内部是配备了扇叶风扇的,底部在吸进空气,然后再从环圈的一侧吹出。由于环圈边缘的孔隙仅有1.3mm宽,因此空气流动速度会被加速15倍。每秒可以放出四百公升的空气,能源效益极高。
风是从哪里来的?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~
在低速时相当安静,但是将旋钮转到高速时,引擎就变得有点大声(音量大约和一台XBox 360开启风扇时一样)。除了这点之外,唯一剩下的缺点就是价格了,10寸的版本要价299.99美元(约新台币9600元),12寸要价329.99美元(约新台币10600元),都贵得吓死人。
戴森公司表示他们的流体动力工程师花费了4年的时间模拟了数百次,才得以准确地测量出机器所需的孔径与螺旋桨状的引擎基座,并将两者最佳化,而空气的波动则是由一种称为Laser Doppler Annometry的装置所测绘出来的。
James Dyson本人指出,引擎底座是制作出无扇叶风扇的关键。「我们了解到让气流通过引擎底座可以使气流倍增的效果获得提昇,当然了,这正是无扇叶风扇的点子得以成为真实的转捩点。透过这种方式便可创造出无紊流的空气且最终摆脱了扇叶。
这台风扇有10英寸与12英寸两种版本,较小的版本有铁蓝色及银白色两种,较大的版本则只有铁银色一种,两个版本都有一个类似调光器的旋钮可控制气流,风扇也可设定成只按下一个按钮就会摆动。只需把圆环往前或往後拉就可让风扇倾斜。 |
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