- 威望
- 252
- 在线时间
- 22 小时
- 金币
- 409
- 贡献
- 0
- 存款
- 0
- 最后登录
- 2012-5-30
- 注册时间
- 2009-1-26
- 帖子
- 82
- 精华
- 0
- 积分
- 348
- 阅读权限
- 30
- UID
- 1645
  
- 金币
- 409
- 贡献
- 0
- 威望
- 252
- 最后登录
- 2012-5-30
- 帖子
- 82
- 积分
- 348
- UID
- 1645
|
http://ipatent.blogbus.com/logs/52173604.html
本帖最后由 cheng19850208 于 2011-5-20 11:25 编辑
7 V7 h/ Q$ Y- P3 T9 H2 R
/ O4 s6 }8 \1 w2 r! I3 w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。& i" Z9 P. M7 K% J) k% M6 Z& U
1 S5 J1 [0 O$ F' r8 [9 L
# E. g6 T i0 e
7 O+ _- D9 {0 s J! @" j: u
7 T# w# n# R7 _$ w5 _2 T" _1 S4 o( k3 r
7 S* m5 G/ c! M4 ~7 V( T& t
4 X d6 s* X3 I P5 K8 L. c 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)
+ m) O& \/ i; Z# Y7 L7 Z) M& Z! N0 _
9 W& h( A: j' i# j q h9 \0 B( w/ c w* P" m
3 _* n X' f I5 _& { 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~)
* R% t+ X- f+ f; N2 `) J; f! [- }# ~2 _0 C$ g$ B$ s/ h
+ n2 g% S+ g' J& X' u* s7 k' k
7 Q; b# ]! Y, p4 x% i% y
1、柯恩达(Coanda)表面和空气放大9 z4 s& o8 ~% w& |/ A$ q; Z
% E- [* D3 N# z9 P9 n8 Z; u1 r/ N
+ `* N M' R% [3 p' P
z$ W P+ M4 c
% j' U) ^1 q7 I6 ?( i I. P/ K- I: D* Z/ i
) @ u1 [! S! W3 B" Z 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。
, X6 Q# z3 Y) F. P; |) L& h& m* [, a9 O X6 |" R
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。
+ W. G `6 `0 E) j1 A2 K; i# ~% x+ s6 I$ S ~/ l* u* 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。, ?' `+ h2 D6 A# `) s
+ M) v8 {+ ~& l* d" \
! J. @2 b1 M* ?
& W& y8 i$ i4 @' J# s9 a
0 G; A. r, Y% ~4 o! Q+ l; v( c+ {
4 ?! o9 {. D' ~' p2 B' |1 Z# N6 b3 `8 z) r# H* c7 r
# W" w. O/ S# g. P) \3 ]
$ p R6 E l6 H$ 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)
3 k8 E8 Y4 i! M; ^6 ^4 C
0 W b- ?/ x9 Q5 G% C6 n0 U, g* V+ L4 ?5 p4 b
' Z# P& G v5 M# C+ W8 l: c" k4 a 这就是无叶风扇被称作“空气倍加器”的原因所在。7 Y) W- G; a3 R7 X4 @! E9 l- u$ ~
8 r" q6 W' T% g2 a) h, }( T) v1 x2 a
; u ^" W) C" k5 u8 r: N
4 {1 A, t: M5 q, R4 V2、雷诺数* M2 e8 d; I6 q0 C3 i1 R3 m
$ H# J4 { P5 m6 J/ |1 T5 j 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。. K1 \2 e" ^( @5 F" B
2 t1 F i, f E. i 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。
( a& L; x; b1 \# K1 z. V& j
: I, L3 t3 q9 ? 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。! O- T, s2 w1 q5 S) o
( [0 W! S) T) K( C6 V0 l1 ~
|
|