无叶风扇？这种东西原理是什么？值得买么？

Longe

yupopp

电机和叶在底部的

牛公

/sun鬼鬼

蓝天白云

有点不明白

cheng19850208

8 t& R! Y6 c2 ~2 J
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。







3 Z7 {. w* v9 `! n    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）
' ]2 J' C0 P5 G" r1 a8 T% r- G
+ M/ ^$ U( J( W- j
0 d. Z. z9 u" v: ]6 `3 j4 U
    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～)

* X1 j9 I* I  l) x9 a2 i0 z3 K

) |. f) k% m, M3 T1、柯恩达（Coanda）表面和空气放大
7 e' Y8 K, r4 p5 E
+ V- i! k- W  ]: ~3 z' b


- x7 b8 p. q) e& ?/ h$ M) R& J

6 r. }2 D% `! Q    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。
8 B- u6 J) [5 O' {2 Z; q
    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。
' t/ ~+ g" A, A* _8 S& Z
    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。

; h3 m* z: H2 C  m) M, U0 W* y

/ p% r$ E  n0 R1 f# c
9 S& z. s6 R8 l: d; c1 v

   
5 j) L0 Y. U5 j: f2 m0 i2 P. H9 K2 M
" m7 q6 a' ?% U) U" `: C    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）



; \2 i  ~4 J% [0 ^    这就是无叶风扇被称作“空气倍加器”的原因所在。

* B6 m$ x+ u% S9 l' }- S" V6 z0 Z
; e" @# f% P/ H7 g0 ]' _% D) k
2、雷诺数
$ T% k. z; _' c0 I; C! C
    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。

) _1 k( D5 n& y# C4 T2 V, ]    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。

8 T: _6 M% t9 x, B% h" }' e    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。

  g' B2 y6 R3 C. R5 E