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隱含在巨大扇葉背后的工業(yè)風(fēng)扇物理原理

文章出處:工業(yè)風(fēng)扇知識 責(zé)任編輯:蘇州展旭嘉科技有限公司 發(fā)表時間:2019-12-30
  

工業(yè)風(fēng)扇,能有率的推動大量的空氣運動,產(chǎn)生超大風(fēng)量,使空間形成運動、循環(huán)氣流場,能有調(diào)控工業(yè)生產(chǎn)車間的空氣流通問題。工業(yè)風(fēng)扇風(fēng)扇吹拂的面積和風(fēng)扇的直徑有著直接的關(guān)系。大型工業(yè)風(fēng)扇覆蓋面積大、易清潔、解決了噪音大,耗能大的問題。

工業(yè)風(fēng)扇物理常識:

1、大氣流有天然的優(yōu)勢。在理想的情況下,我們可以將風(fēng)扇吹出的風(fēng)看作個柱形的流體。那么這個柱狀氣流的阻力=K1(阻力常數(shù))*周長,柱狀氣流的通風(fēng)量=風(fēng)速*截面積。舉小型直徑0.72米直徑的小風(fēng)扇和直徑相差10倍的7.2米的超大型節(jié)能風(fēng)扇做比較,暫假設(shè)大型節(jié)能風(fēng)扇吹出的平均風(fēng)速和小型風(fēng)扇相當(dāng),那么通風(fēng)量就是小型風(fēng)扇的100倍(半徑平方關(guān)系),而阻力僅是小型風(fēng)扇的10倍(半徑比例關(guān)系),也就是說,超大型節(jié)能風(fēng)扇的阻力是小型風(fēng)扇的1/10!

2、風(fēng)機(jī)類產(chǎn)品設(shè)計中的個常識是,驅(qū)動風(fēng)機(jī)的動力大約隨著通過風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)速的三次方的變化而變化,即:風(fēng)速提高倍,需要八倍的動力。1-3米每秒的風(fēng)速是人體感受的佳風(fēng)速,沒有必要再高。這時,我們要做的就是如何讓風(fēng)扇把這個風(fēng)速帶到更遠(yuǎn),更節(jié)能。結(jié)果當(dāng)然是擴(kuò)大風(fēng)扇的直徑,而不是加大功率。

工業(yè)風(fēng)扇物理原理:

1.當(dāng)電風(fēng)扇靜止時,豎桿對其拉力等于電風(fēng)扇本身的重力,那么當(dāng)電風(fēng)扇工作起來以后有沒有必要擔(dān)心豎桿因受力增大而掉下來呢?

答案是否定的。

為什么呢?因為當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來以后,扇葉把空氣推向下方。即扇葉對其下方的空氣有向下的力,根據(jù)“物體間力的作用是相互的”可知:空氣對扇葉同時也有向上的力,明確這點以后,再對電風(fēng)扇進(jìn)行受力分析,電風(fēng)扇在豎直方向上受到3個力的作用,即:豎直向下的重力;豎直向上的豎桿對電風(fēng)扇的拉力和空氣對電風(fēng)扇的向上的力。

因此可以知道:此時豎桿對電風(fēng)扇的拉力定要比靜止的時候減小。因此,我們完沒有必要擔(dān)心電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來以后會因為承受的力增大而掉下來。

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2.當(dāng)我們在炎熱的夏天使用電風(fēng)扇的時候,會感覺到?jīng)鏊?。那么涼爽的原因是不是電風(fēng)扇工作起來以后使室內(nèi)的溫度降低了。

情況恰恰不是這樣的。

(假設(shè)房間與外界沒有熱傳遞)室內(nèi)的溫度不僅沒有降低,反而會升高。讓我們塊來分析下溫度升高的原因:電風(fēng)扇工作時,由于有電流通過電風(fēng)扇的線圈,導(dǎo)線是有電阻的,所以會不可避免的產(chǎn)生熱量向外放熱,故溫度會升高。

但人們?yōu)槭裁磿杏X到?jīng)鏊??因為人體的體表有大量的汗液,當(dāng)電風(fēng)扇工作起來以后,室內(nèi)的空氣會流動起來,所以就能夠促進(jìn)汗液的急速蒸發(fā),結(jié)合“蒸發(fā)需要吸收大量的熱量”,故人們會感覺到?jīng)鏊?/p>

3.電風(fēng)扇的主要部件是:交流電動機(jī)。

其工作原理是:通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動。

能量的轉(zhuǎn)化形式是:電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時由于線圈有電阻,所以不可避免的有部分電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。鑒于其能量轉(zhuǎn)化形式和歐姆定律的使用范圍,所以電風(fēng)扇的電流、電壓和電阻不能直接套用歐姆定律。在計算電風(fēng)扇工作消耗電功的時候,只能用公式:W=UIt,而不能用公式:Q=I2Rt,因為電功的公式:W=UIt適用于電流做功的切情況,當(dāng)然包括電流轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況。

但是焦耳定律:Q=I2Rt的適用范圍是:純電阻電路即電能部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。如果利用焦耳定律計算出來的是電風(fēng)扇工作時,線圈由于有電阻而放出的熱量。

4、電風(fēng)扇用久以后,扇葉的下面很容易沾上很多灰塵,什么原因呢?

因為電風(fēng)扇在工作時,由于扇葉和空氣相互摩擦而使扇葉帶上了靜電,結(jié)合帶電的物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì),從而能夠吸收室內(nèi)飄浮的細(xì)小灰塵造成的,所以扇葉的下面很容易沾上很多灰塵。

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