无叶风扇可以放大气流，就像传统风扇一样，但它们没有外部可见的运动部件。

电风扇是我们日常生活中最平凡但最重要的电器之一。在停电的情况下，与没有流动的空气相比，没有光只是轻微的不便。虽然风扇的人体工程学会发生变化以适应各种需求（吊扇、落地扇等），但基本设计和原理保持不变。

但是，如果我告诉你有些风扇没有那些常见的叶片怎么办？它们实际上已经存在了一段时间，即使您可能不知道它们！

什么是无叶风扇？

所有风扇都与空气流一起工作，以集中或消散给定区域的供应。与具有许多可见运动部件的传统风扇完全不同，无叶风扇是一种静态装置，看起来更具装饰性而非功能性。然而，它是基于一个非常巧妙的设计，利用了流体动力学的魔力。

建造

无叶风扇由一个底座和一种称为混流叶轮的特殊涡轮组成。叶轮具有不对称排列的叶片，可从各个方向吸入环境空气。它由电动机驱动，整个装置被装在一个带孔的盖子中，让空气流入其中。

风扇底部的穿孔盖允许叶轮吸入空气（图片来源：Nick Beer/Shutterstock）

负责为房间提供气流的排放框架或“箍”安装在这个支架上，并在其内周周围有一个狭缝，让空气流出。该狭缝是形状像飞机机翼的中空横截面的一部分。

原理

无叶风扇在专有术语中也称为空气倍增器。这是因为它们利用两个非常重要的现象来增加通过箍的空气量，而不必将空气吸入叶轮。这些现象称为感应和夹带。让我们尝试依次了解每一个，看看它们如何影响最终的气流。

感应是无叶风扇中发生的大部分空气加速和倍增的原因。为了正确理解归纳，我们必须理解伯努利定理。这表明压力和速度成反比。因此，与运动较慢的空气质量相比，加速的流体质量（在我们的例子中是空气）将具有较低的压力。

根据伯努利定理，压力和速度成反比（图片来源：Pepermpron/Shutterstock）

在无叶风扇的情况下，来自叶轮的空气被强制进入排放框架。该排放框架具有类似于飞机机翼翼型的横截面，由此产生升力。

然而，这个横截面是空心的并且是开口的，非常类似于回形针，允许空气通过狭缝排出。当空气进入​卸料架时，它向外加速。这导致加速空气团的压力降低。然而，已经存在于排放框架环空中的环境空气处于较低的速度和较高的压力下。

因此，它将加速的空气团推向排放框架的表面，并且即使在离开时也遵循其轮廓。这被称为附壁效应。您可以在此处阅读更多信息。

加速度和感应动力学

随着加速的空气质量离开狭缝，在排放框架周围形成一个低压环。为了平衡这种压力，来自房间的环境空气从一侧进入“箍”并从另一侧排出。在被称为混合流区域的区域中，这种环境空气增加了离开排放框架狭缝的已经加速的空气质量。

夹带

与环境空气相比，被迫离开排放框架的空气以更高的速度移动。因此，它与周围的气团形成了一个看不见的边界。然而，该边界处的气流并不顺畅。相反，空气在该区域以湍流、漩涡状流动。

夹带动力学

这种运动导致空气从环境质量中吸入，进入从放电框架发出的加速质量中。这个过程被称为夹带，并进一步增加空气流量。

结果

感应和夹带同时发生，并且可以将气流累积放大多达最初进入叶轮的量的 15 倍。改变各种参数，例如横截面的设计、排放框架的高度和电机的额定功率，都会改变风扇的空气处理能力。据观察，无叶风扇比传统风扇更安静、更节能。

无叶风扇被称为空气倍增器，因为它们通过感应和夹带来增加体积

无叶风扇的优缺点

值得称赞的是，无叶风扇是比“叶片式”风扇更时尚的替代品。没有暴露的移动部件增加了它们在国内应用中的安全性。然而，无叶风扇在其叶片、混流叶轮和电机等部件中采用了高精度设计和工程。同时，它们通常配备远程控制和物联网操作，使其比传统同类产品更昂贵。

无叶风扇真的是无叶风扇吗？

尽管这个名字很棘手，但无叶风扇实际上并不是无叶风扇，因为空气被叶轮叶片强制进入系统。也就是说，这个绰号来自于传统风扇中更常见的可见组件的缺失。

无叶风扇在 UAV 和无人机中具有巨大的应用潜力，因为它们的设计使它们操作起来更安全（图片来源：Mopic/Shutterstock）

无叶风扇设计取代开放式叶片设计的潜力在高临界操作中显示出巨大的希望，例如可用于飞机、无人机 (UAV) 和无人机的涡轮机和推进器。那么，真正的无刀片选项是否有可能占领市场……只有时间会证明一切！