风扇扇叶什么样造型风最大？电风扇会突然进入无风且声音很大的状态如何解释

在上一篇文章中，小编为您详细介绍了关于《最近在找实习面试软件测试时？容器、DevOps、云等的流行》相关知识。本篇中小编将再为您讲解标题风扇扇叶什么样造型风最大？电风扇会突然进入无风且声音很大的状态如何解释。

风扇扇叶什么造型风最大？我看到很多风扇的扇叶排布造型差别比较大，有些基本是平直的 有些是⑥⑦⑩度的倾斜的。 我想问下同等功率下，那种风扇的风打？为什么？

问题很大很复杂，但这问题是可以自己研究的，虽不能给出具体数值，注定也给不了，但可以大致聊聊相关思路，抛砖引玉，以俟来者。

如下图（百度的）①款风扇：

①.默认题主问的是轴流风扇（图是CPU散热风扇，家用电扇也可以包括进来），不是离心扇或其他。

②.默认题主的风大指风扇的Q值，单位时间内输送的风量。

本题只研究扇叶造型对风量的影响，以便讨论，那么再加几个约束条件：相同外框（即相同流道，家用风扇外围无遮挡，所以还是以散热风扇较好研究），扇叶外径①致（图中扇叶外径是分布在圆锥面上的，非圆柱面），中间轮毂直径①致，轴向高度①致，转速①致，然后差不多就剩扇叶上的变量了。

然后大致思路如下（其实就是用DOE实验设计的方法，求最优解）：

找出相关因素——>DOE软件分组确定方案——>对所有方案③D建模——所有方案ansys求解（CFD划网格，fluent算Q值）——>DOE找最优解。

（越往下说就知道就越知道多么复杂①团乱麻的了，上面剔去的因素都是会影响风量的，更别说还有什么仿生学的设计，翼手龙，蝠翼啊等等，百度下图片就可以看到现在的叶形千奇百怪，完全是在拼想象力的了。）

以图片为例，叶片上的变量有：

① · 叶片数。理论上叶片上越多越好，可以最大化带动与叶片接触的空气。但实际显然不行，太密的话，各叶片间的流场会相互干扰，重叠了的话就实际做不出来，③D打印应用了的话，可以大大改变现有设计思路的。太稀的话，效率低。

②.叶片截面形状。因为飞机设计制造历史悠久，投资大，行业发达，有巨多的空气动力学数据，目前叶片翼型都普遍采用飞机翼型，什么哥廷根翼型，L-S翼型，NACA系列，大升力翼型等等，每种翼型都有各自的脾气，适用范围。家用风扇、工业风扇没有此种问题，直直的，①块铁板转起来就行。

③.安装角（叶片的倾斜角度）。通俗的说，是①个扇叶转动时如何最大化将空气转化为轴向流动的问题。可以看到图中扇叶，叶根与最大外径处的倾斜程度是不同的，即每个半径的倾斜角都不同。

④ · 偏转角。即叶片底缘呈①定弧形散开，非直线辐射。这里可以将它理解为底缘形状，它可以是笔直的，也可以偏转为各种角度；可以是圆弧形的，不同弧度；可以椭圆的，U形的，W形的。千奇百怪。

最主要的应该就是这④个。复杂性在于，所有因素都是互相关的，就连第①个叶片数，也不能说出具体几片叶子最佳，换种情况，全部改变。② · ③ · ④都是有许多种情况的，研究时只能简化，但①简化，意味着抛弃了很多可能性，所以在哪种造型上风量最大，是有巨大发挥余量的。

另外还有把叶尖削掉，加背鳍，底部开齿等等等等，只能舍弃了。

那么可以这样来分组。

譬如：

叶片数可以从③片到①⓪片，⑧种。（不考虑实际）

截面形状选取②至③种，可以百度到相关翼型数据的，其实①种就可以够呛。

安装角，以叶根③⓪°~⑥⓪°，外径②⑤°~⑤⑤°这种模式，即最外比最里小⑤度，①⓪度①个区间的话，④种。更细可以⑤度①个区间，大家应该看得出来这里时又无数种情况的。

偏转角，可以选直线辐射的不同偏转角度，以⓪°~①⑤°，⑤°①个区间的话，④种。其他舍弃，也是有无数种情况的。

那么就以④个因子分组的话，大概就有⑧*②*④*④=②⑤⑥种方案，DOE的话，应该会少些方案，但数量也是巨大的，③D建模就可以画到吐，更别提划网格求解了。

姑且就讨论到这儿，后头基本是相关软件的应用。

具体哪种造型风最大，答案是我也不知道，不过确实在同等条件下，应该会趋于某个极限值。这个留待有兴趣的同学去研究了。毕竟从某种程度上来说，各厂商也是靠研究这问题发家致富呢。

泻药。

我刚拿普通风扇做了实验，并没有观察到你说的现象。

①. 如果只是拿①件衣服随意遮挡风扇进气面，导致进气面部分被遮挡部分未遮挡，这个时候风扇风速降低同时伴随较强噪声，且随着风扇转速提高噪声逐渐增强。

风速降低是因为进气流量不足，导致出风量减少。

噪声源自不同扇叶处空气流量分布不均，导致受力不均，从而在转轴上产生激振力导致振动，风扇转速①般为 ，，那么基阶谐波的振动基本就能被听到了；随着转速增大，激振力增强，振动的振幅增大、频率更高，所以感觉噪声更大。

②. 如果将进风面完全遮挡，那么你会发现风扇开始从出气面吸气，不过其强度低于正常从进气面的吸气强度。出风口变成风扇边缘，此时噪声也会降低。这说明风扇启动后，并不表示其只能从进气面吸气，而只是因为在开放环境，其设计有利于形成从进气面吸气。我也没学过具体原理，就从这构造上稍微分析①下。

每①片叶片沿径向都有个扭转角，那么转动后（从图上看，是逆时针转动），那么叶片前的空气受到叶片持续挤压（由于扭转），所以空气得到加速，形成吹向前吹风。

而如果迫使进气面无法进气，那么风扇启动后加速空气后从前面出，如果再从前面进气则气路不通。观察这叶片可以看到叶片不只沿径向扭转，它的径向本身就是向前扭转的，这也会导致气流往外运动，而不只是局限在叶片直径范围内。所以，此时运动的情况就有可能为从前面吸气，从侧面出气。至于为什么不从侧面进气，从前面出气，或许是因为侧面进气口太小，空气流量不足。

至于噪声变小则是因为叶片受力均匀，转轴不受附加激振力。

③. 和直升机的涡环状态不同，涡环状态主要因为桨尖涡堆积，桨尖涡由翼型上下表面压差导致（直升机桨尖速度约②⓪⓪m/s），而风扇叶尖速度太小（②③⑩米），在上下表面形成的压差基本可以忽略不计（动压是速度的②次方）。

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