電風扇的扇頁為什么大多都是3片的?
軸流風扇的葉片數(shù)目卻往往是奇數(shù). 這是由于若采用偶數(shù)片形狀對稱的扇葉,又沒有調整好平衡,很容易使系統(tǒng)發(fā)生共振,倘葉片材質又無法抵抗振動產(chǎn)生的疲勞,將會使葉片或心軸發(fā)生斷裂, 因此多設計為關于軸心不對稱的奇數(shù)片扇葉設計。這一原則普遍應用于包括部分直升機螺旋槳在內的各種扇葉設計中。
家庭使用的電風扇都是3個葉片的,葉片形狀是鳥翼型(設計術語),這種形式的葉片流量大,噪聲低,符合流體力學原理,用它作成的電風扇適合家庭使用。所以絕大多數(shù)電風扇都是三片葉的。
另外,三片葉有較好的動平衡,不易產(chǎn)生振蕩,從而減少軸承的磨損。延長使用期限,降低維修成本。
出于力學角度考慮:3片風扇可以形成不對稱的一個合理的力學動力,當1片葉片不具備動力勢能時,其他的2片處于勢能狀態(tài),2片勢能葉片自然可以輕松帶動一片暫時不具備勢能葉片,可以節(jié)省電力和節(jié)約能量。
但是隨著新材料新技術的應用,3葉片電風扇設計初始節(jié)約勢能的優(yōu)勢被忽略了。人們發(fā)現(xiàn)用新材料新技術制作的4葉片,6葉片或者9葉片電風扇產(chǎn)生的風力和消耗的能源比3葉片電風扇產(chǎn)生的風力大,現(xiàn)在電力相對比較發(fā)達,能源消耗被忽略不計。
其次是和科技發(fā)展有關系,人們現(xiàn)在見到的3個風扇的電風扇是現(xiàn)代早期的設計,局限于當時的設計觀念和力學水平的認識。部分3扇電風扇仍然沿用至今,但是現(xiàn)在基本已經(jīng)很少見了。現(xiàn)在生產(chǎn)的電風扇隨著科技的發(fā)展葉片有了多種變化,如葉片數(shù)量增加,葉片角度加大從而產(chǎn)生了更大的風力。這跟現(xiàn)代科技發(fā)展如設計觀念,材料更新,馬達技術的提高等等都有很大的關系。
今后,隨著科技的發(fā)展,3片的電風扇仍然會存在,但是在材料和設計上會有很大的變化的.如葉片也采用新材料。加大葉片角度產(chǎn)生更大的風力等等。
總結一下:電扇葉片數(shù)的選擇:
1、技術方面考慮:葉片數(shù)過多會使弦長變短,葉片曲率變大,逆壓梯度增大,氣流容易分離,導致效率的下降。因此,加大葉片數(shù)受到最小葉片弦長的限制。
2、制作成本考慮,3葉片的電扇比較經(jīng)濟。
3、從外觀考慮:3葉片的電扇比2片、4片較為美觀一點。
4、力學角度考慮:3片風扇可以形成不對稱的一個合理的力學動力,可以節(jié)省電力和節(jié)約能量。
4、經(jīng)過長期的優(yōu)化選代,取最佳葉片數(shù)3片。
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