本帖最后由 cheng19850208 于 2011-5-20 11:25 编辑 % O" N6 m4 n" W$ ^$ X" ~8 O; p" K1 v$ D2 i& o. D
戴森公司（Dyson）在2009年10月12日推出了无叶片的风扇，发明家詹姆斯·戴森将该产品称之为“戴森空气倍加器”（Dyson Air Multiplier），据称，这种风扇利用流体力学原理可以使气流增强15倍，再以每秒118加仑的速度使空气从螺旋桨状的旋道排出。 " b- I& J* k) Z$ ~" d4 | + o- N7 ]8 p6 G+ w+ M. O z0 V5 N |% A7 S, @
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/ b* B) \7 P5 x- p h 产品上市之前需要相应的专利布局工作，产品上市后才能得到当地法律的保护。因此戴森公司在2008年9月4日在中国申请了发明专利，申请号为200810177843.3，并引用了一系列2007申请的英国专利作为优先权。（大概是因为戴森公司的总部在英国吧）6 H& C/ g8 c. l1 u* w" t m
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6 D/ \( t. I* ]6 k 看看专利文献内容，我们来大致了解一下无叶风扇的核心技术和原理:(关于该产品的更详细介绍，请前去Dyson官网～) - m: N* s9 ?- o- c : n/ f& @/ N6 y8 u5 T1 y2 I+ X1 G0 }- ]0 f4 n0 m; Y
! h- K8 M9 {% H* s Q1、柯恩达（Coanda）表面和空气放大 $ R6 y- p; P, l9 M% \# Q I, m; o- `9 y& C ) l. r/ G5 i2 y5 S4 _! b! U3 q
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这是无叶风扇的圆环的横截面，标示14即为柯恩达表面，实际上就是能够产生柯恩达效应的物理表面。' Z" L; W7 S$ \5 a) @& D5 {7 p
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所谓柯恩达效应（Coanda Effect），又被叫做康达效应，指的是流体（水流或气流）有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利定律，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。简单说，就是遇到曲面后，水流或气流会改变原来的运动方向，转而随着曲面流动。 2 P! V; w" j @% u1 S# l" e* _0 f V' j0 L3 E/ Z! Y% J
维基百科中的例子能很好的说明这一现象：水向下流时，根据重力应当以图中黄色箭头的方向流下，但实际上，水流似乎摆脱了重力的束缚，继续沿着鸡蛋下表面流了一段时间。/ \9 T4 q7 ^/ L
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7 ^0 U2 B2 J7 ?: Z/ e8 ~" r" U 无叶风扇的这一柯恩达表面，能让气流从排气口（12）出来后继续沿着曲面前进。这一方面改变了气流的方面，使它能吹向使用者；另一方面，从排气口吹出的气流能将其周边的气流卷吸走，把小气流变为大气流，起到了空气放大器的作用。（关于空气放大器的原理，请参看http://www.brandjet.com.cn/p_nex_amplifier.htm） 4 Q) w' {# U; [- n; R2 N2 t: R- M / ^; r, h+ i- r) n + n, |: ]) X* E2 L9 Z, Y) Y' W1 A & r7 R$ y+ @ G: D j# M7 K1 Q 这就是无叶风扇被称作“空气倍加器”的原因所在。 9 N' ]6 L7 j1 V7 d7 X $ w! T; k4 `7 I" P* b& s7 I6 T9 r$ H) O( R! J& K( x2 v# j
/ b% C! E& W8 J9 P: y6 H& K2、雷诺数 ( n' q0 B, T& E7 @$ B* _6 d- I$ L& C" w0 o _
空气被放大后，还需要解决一个技术问题，那就是从排气口（12）吹出气流的稳定性。如果主气流搅动很大，其卷吸的副气流也不会稳定，那么总气流也是不均匀的，这实际上就没能解决掉传统风扇风力不均的问题，产品的优势将大打折扣。 # K8 z/ J( r. U3 Y1 ^1 P, }8 I & ~7 K; B& c( } e# Q& B6 { 这里又涉及到雷诺数。所谓雷诺数，是惯性力和黏滞力的比值。雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的紊流流场。也就是说，雷诺数决定了流体的稳定情况。一般管道流雷诺数＜2100为层流状态，大于4000为湍流状态，2000～4000为过渡流状态。4 Q* H3 H" @5 J7 B2 B2 A: ?% Q
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雷诺数的计算与流体路径的横截面积有关，那么，只要在排气口（12）的出口处（14）设置适当的宽度，就能很好的保证稳定的气流出来。 因此戴森公司通过大量实验，最终在专利文献中反映记录的优选是1mm到5mm到范围内，并将最终产品的排气口出口宽度定为1.3mm。& h a3 K2 {" X
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