will表将来的用法:风扇如何同时吹出两种不同速度的风?

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/15 02:42:35


上图为按照同心圆状配置了两种不同叶片的风扇,这便是由设计制造风险企业日本Balmuda Design(总部:东京都小金井市)开发,并于2010年4月上市的“GreenFan”*。这种风扇吹出的风是怎样流动的呢?
看了图1答案便一目了然——在风扇前方约50cm内,空气基本是直线向前流动的,之后会扩散开来。而一般风扇的风基本只是直着往前吹。
* 机身尺寸:宽330×深320×高867mm(拆开部分部件放在桌上使用时,高为467mm),重3.8kg,耗电量为4~21W,价格为3万3800日元(含税)。


图1:GreenFan的风流方向(使用烟雾是为了使其可见)
其具体的机理,很遗憾目前尚未公开。但据精通流体力学的东京大学教授西成活裕介绍说:“如果空气的流动在中途发生变化,那么在其附近,有可能出现湍流”。由于两种不同速度的风相邻流动,也许正好引发了湍流。
那么,Balmuda Design为要何开发如此不可思议的风扇呢?答案比搞清楚现象的机理要简单得多,那就是“我们想使风扇吹出接近自然界的‘和煦的风’”(Balmuda Design代表董事寺尾玄)。仅此而已。
Balmuda Design是2003年由寺尾成立的。最初,该公司设计制造并销售高价位外观设计独特性的电脑外设等产品,从2009年开始迅速转为了制冷制热设备。这是因为考虑到“全球变暖和化石燃料枯竭问题日益严重。如果能提供解决方案,即使小公司也能够赶上时代的潮流”(寺尾)。
吹出和煦之风的想法,来自寺尾几年前从某街道工厂的专业人士那里听到的话:“风扇吹出的风太强了,不能一直对着人吹。但是,风吹到墙壁上,就会变得温和”。实际上,这就是所谓的壁湍流。当空气遇到物体时,沿着物体表面流动的气流中会发生湍流。这位人士虽然不知道空气流的流动原理,但根据经验知道“湍流是温和的”。
将30名小学生的脚用绳子互相连起来进行百米跑比赛的电视节目“小学生班级对抗30人31脚”也给了寺尾启发:“30个人中如果有跑得慢的孩子,那么受其拖累,跑得快的孩子速度也要放慢。从同一起跑线上起跑,但中途队形会打乱的情形,空气流动不也是如此吗?”(寺尾)。于是寺尾想到:如果风扇不是吹出相同速度、而是吹出不同速度的风,或许就能形成湍流。
从此寺尾日复一日地试验,不断改变扇叶的形状、数量、厚度和材料组合。共试制了约50个扇叶(图2),还反复调整了马达的转速和覆盖扇叶的外罩,以致于在发布会前几天,样品才送到现场。寺尾平静地说:“因为是自己想做的事情,所以一点没感到辛苦”。