Es sind entweder 3 oder 5 Flügel. Warum muss die Anzahl der Flügel eines elektrischen Ventilators ungerade sein?

Prüfungsexperte: Zhao Liangyu

Außerordentlicher Professor, Abteilung Flugsteuerung, Schule für Luft- und Raumfahrt, Beijing Institute of Technology

Obwohl es bereits Herbstanfang ist, hat die Hitze in vielen Teilen des Landes nicht nachgelassen, sondern ist sogar noch heftiger geworden. „Der Sommer ist heiß, aber es ist so schön, dich zu haben.“ Wenn sich dieses bekannte Internet-Schlagwort verbreitet, ist es definitiv nicht nur die schöne Liebe und die knackige Wassermelone, die den Menschen an heißen Tagen ein „süßes“ Gefühl gibt, sondern auch der „elektrische Ventilator“, der die Menschen vor der Hitze rettet.

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Als Wärmeschutzmittel für Familien hat die Klimaanlage viele Arbeiter vor Katastrophen bewahrt. In Gegenden, in denen keine Klimaanlage verfügbar ist, verschaffen elektrische Ventilatoren unzähligen Menschen einen Moment der Abkühlung. Wie also erzeugt dieses einfach aussehende und preisgünstige Gerät „Wind“ und warum ist die Anzahl seiner Flügel immer ungerade?

Wie bläst ein elektrischer Ventilator Luft?

Dabei spielt es keine Rolle, welche Form der elektrische Ventilator hat, ob groß oder klein, altmodisch oder neuartig. Elektrische Ventilatoren, die üblicherweise in Haushalten verwendet werden, bestehen aus Hauptkomponenten wie Steckern, Ventilatorflügeln, Motoren und Außenabdeckungen. Wenn der Stecker eingesteckt und der Strom eingeschaltet wird, verbraucht der Motor elektrische Energie und wandelt diese durch Rotation in mechanische Energie um, wodurch die Lüfterblätter schnell rotieren.

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Die rotierenden Ventilatorflügel können zwar keinen Wind erzeugen, bringen aber durch den Luftstrom eine kühle Brise zu Menschen, die Angst vor Hitze haben. Dies liegt daran, dass sich bei hoher Rotationsgeschwindigkeit der Lüfterblätter die Strömungsgeschwindigkeit der umgebenden Luft erhöht und Wind entsteht. Der Grund, warum Menschen sich in einer „windigen“ Umgebung kühl fühlen können, liegt darin, dass der Wind die Verdunstung des Schweißes auf der menschlichen Körperoberfläche beschleunigt.

Ist die Anzahl der Flügel bei elektrischen Ventilatoren immer ungerade?

Ich frage mich, ob Sie schon einmal die Flügel eines elektrischen Ventilators genau beobachtet haben. Tatsächlich ist ihre Struktur weder das Ergebnis wilder Fantasie noch eine spontane Schöpfung. Die meisten Lüfterblätter haben das gleiche oder ein ähnliches Aussehen: schräge Blätter mit einem bestimmten Winkel, und die Anzahl der Blätter ist meist eine ungerade Zahl, beispielsweise 3 oder 5.

Für einen qualifizierten elektrischen Ventilator ist das Luftvolumen entscheidend und dieser Faktor wird durch die räumliche Struktur der Ventilatorflügel genau bestimmt. Durch Experimente hat man herausgefunden, dass die Vorteile einer ungeraden Anzahl von Lüfterblättern im Vergleich zur Verwendung einer geraden Anzahl von Lüfterblättern, beispielsweise 4 oder 6 Blättern, zahlreicher und offensichtlicher sind.

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Erstens sorgt eine ungerade Anzahl von Klingen für mehr Stabilität und verhindert ein Wackeln während der Arbeit. Eine gerade Anzahl von Flügeln erschwert es dem Ventilator, das Gleichgewicht zu halten und ist außerdem anfällig für Resonanzprobleme. Bei häufigen Resonanzen der Klingen besteht die Gefahr, dass diese brechen, da sie der übermäßigen Vibrationsenergie nicht standhalten können. Für die Hersteller sind auch die daraus resultierenden Probleme der After-Sales-Wartung recht knifflig.

Eine ungerade Anzahl an Blättern kann dieses Problem relativ gesehen vermeiden. Die asymmetrische Anordnung der Flügel reduziert Lärm und Eigenvibrationen wirkungsvoll.

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Zweitens sind elektrische Ventilatoren mit einer ungeraden Flügelzahl umweltfreundlicher und erfüllen die Erwartungen der Öffentlichkeit hinsichtlich Energie- und Stromeinsparung besser. Am Beispiel eines elektrischen Ventilators mit drei Flügeln lässt sich feststellen, dass dessen Aufbau mechanisch eine sinnvolle Kraft miteinander verbinden kann. Das heißt, solange sich zwei Rotorblätter in einem Zustand potenzieller Energie befinden, können sie ein anderes Rotorblatt ohne kinetische potenzielle Energie antreiben, um sich gemeinsam zu drehen, wodurch Strom und Energie gespart werden.

Daher können wir feststellen, dass die meisten elektrischen Haushaltsventilatoren drei Flügel haben. Einerseits kann dieses Design eine größere Durchflussrate gewährleisten, um den Kühlbedarf der Menschen zu decken; Zum anderen entspricht es den Prinzipien der Strömungsmechanik und entfaltet die „Kraft“ des Elektrolüfters besser. Gleichzeitig werden Lärm und unnötige Vibrationen vermieden, Lagerverluste verringert und die Lebensdauer erhöht. Daher wird dieses Designkonzept nicht nur bei elektrischen Ventilatoren, sondern auch bei vielen mechanischen Flügelsystemen angewendet. Beispielsweise verfügen auch manche Propellerhubschrauber über eine ungerade Rotorblattzahl.

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Natürlich ist die Aussage, dass „Lüfterblätter immer ungerade Zahlen haben“, im wirklichen Leben nicht absolut zutreffend . Beispielsweise verfügen Hubschrauber über 2-Blatt- und 4-Blatt-Propeller, und auch einige kleine elektrische Ventilatoren verwenden eine 4-Blatt-Konstruktion. Ob im Produktdesign eine gerade Anzahl von Rotorblättern verwendet wird, hängt eher von der tatsächlichen Situation des Flugzeugs ab.

Sind diese neuen elektrischen Ventilatoren wirklich effektiv?

Zusätzlich zu den Flügelventilatoren haben in den letzten Jahren auch viele neue Arten von elektrischen Ventilatoren Einzug in Tausende von Haushalten gehalten. Vertreter davon sind flügellose elektrische Ventilatoren, Turmventilatoren, Luftstromventilatoren und Klimaanlagenventilatoren.

Der flügellose elektrische Ventilator ist eine Erfindung des britischen Wissenschaftlers James Dyson. Seit der erste flügellose elektrische Ventilator am 12. Oktober 2009 auf den Markt kam, hat er mit seinem neuartigen und schlichten Design die Gunst der Öffentlichkeit gewonnen. Das Design ohne Lüfterblätter verbessert die Sicherheit und eliminiert die versteckte Gefahr, dass Personen (vor allem kleine Kinder) durch Lüfterblätter verletzt werden.

Der flügellose elektrische Ventilator, der aus einem Ring und einer Halterung besteht, ist aufgrund seiner einfachen und glatten Linien zu einem leistungsstarken Werkzeug geworden, um in vielen Wohnumgebungen eine Atmosphäre zu schaffen, die das Gefühl von Technologie und Modernität verstärkt. Der flügellose Elektroventilator sieht nicht nur gut aus, sondern ist auch leistungsstark. Es kann die Funktionen gewöhnlicher elektrischer Ventilatoren wie die Einstellung des Neigungswinkels und die Fernsteuerung realisieren und gleichzeitig das Prinzip der Turboaufladung nutzen, um ein „Blasen“ zu erreichen.

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Die Form des Turmventilators ist sehr markant. Wie der Name schon sagt, ist der Ventilator meist zylindrisch und einige können bis zu 1 Meter hoch sein. Für Stadtfamilien ist diese schlanke Form und das Design eine effektive Platzersparnis. Gleichzeitig sorgt der schmale Luftauslass dafür, dass der „Wind“ sanfter ist und den Menschen das angenehme Gefühl einer natürlichen Brise im Gesicht vermittelt. Auch die extrem geringe Geräuschentwicklung ist ein Vorteil. Es ist besonders für Familien mit älteren Menschen und Kindern geeignet. Aufgrund der Marktnachfrage verfügen viele Turmventilatoren über ein Aromatherapie-Box-Design, das dem Wind einen eigenen Duft verleiht und so für eine romantische Atmosphäre sorgt.

Der Klimaanlagenlüfter ist der größte der drei neuen Lüftertypen, verfügt jedoch nicht über einen Kompressor wie eine Klimaanlage. Seine Funktionen ähneln weitgehend denen eines Turmventilators, außer dass er über eine Eiszugabefunktion verfügt und den Vorteil hat, die Luft zu befeuchten.

Der Klimaanlagenlüfter ist zusätzlich mit einem Wassertank und einem Luftfilter ausgestattet. Benutzer können dem Wassertank wahlweise Wasser oder Eis hinzufügen. Die eingebaute Wasserpumpe lässt das Wasser kontinuierlich in der Maschine zirkulieren und kühlt so die umgebende Luft, wodurch sowohl eine Kühlung als auch eine Befeuchtung der Luft erreicht wird. Obwohl diese Kühlmethode relativ primitiv ist, die Luftzufuhr relativ begrenzt ist und sie nicht so schnell abkühlen kann wie eine Klimaanlage, ist sie eine gute Wahl für ältere Menschen und Kinder, die geschwächt sind und Angst vor einer Klimaanlagenkrankheit haben.

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Die Hundstage des Sommers sind vorbei, aber der „Herbsttiger“ lauert immer noch. In vielen Gegenden unseres Landes herrscht derzeit eine Periode anhaltend hoher Temperaturen. Daher ist es wichtig, Vorkehrungen gegen einen Hitzschlag zu treffen und sich beim Ausgehen abzukühlen. Die bodenständigsten elektrischen Ventilatoren von Leaf sorgen immer noch für Abkühlung bei unzähligen vielbeschäftigten Menschen. Denken Sie jedoch daran, den Ventilator nach anstrengenden Übungen oder übermäßigem Schwitzen nicht zu stark zu beanspruchen.