风扇叶片的设计原理

导语：暑假结束，差不多也象征着夏天的结束。相信很多人都还舍不得空调、冷饮、凉席等夏日必备神器。不过气温还没有降低很多，所以人们还是会在床边或者办公桌旁置备一个电风扇以备不时之需。现在的风扇有很多不同的类型和样子，除了家里最常见的几种之外，一些迷你型风扇也占据了很大一片市场。不知道大家平时有没有细心观察过风扇叶，其实它的设计是很有讲究的，今天小编就想和大家说一说这风扇中的重量级部分——风扇叶片的设计。

如何衡量风扇的品质?

在购买风扇的时候，我们主要从四个方面来判断一款风扇是否值得购买。首要考虑的就是风扇的性能以及它的使用寿命，关于性能我们稍后再详细说明，至于使用寿命则关乎到质量问题，维修保障等等。另外，家中电扇常常发出噪音这一点经常让人们感到不适，所以风扇的工作噪音也是人们考察风扇的方面之一。此外，我们也要关注一下风扇的规格、功率等信息，避免买到不合适以及不能用的风扇。

风扇叶片的设计考量

风扇的很多性能都是靠风扇叶片所决定的，所以小编接下来为大家说一说不同性能下对于风扇叶片的设计要求。

风速：风速的快慢决定于风扇叶片转速的快慢，而这又关乎到风扇叶片的面积大小、形状甚至是高度。所以风扇叶片的设计是涉及到很多物理知识的，并不是简单的一蹴而就。

风量：风量主要受面积和风速两方面的因素影响。在同等转速下，叶片曲率越大，则风扇的风量和风压就越大。

风压：风压体现的是风扇的强劲指数，一般在叶片间距不太大的情况下，会采取多叶片的设计方案来避免影响风量和风压，同时叶片的数量往往是基数，这是为了维持整个风扇系统的平衡。

风流：风流事风扇转动时带动的气流，决定风扇的风吹距离和面积，它主要受风扇叶片弧度的影响。一般来说，旋转弯曲的弧度能够有效地集中风流，使得风扇具有良好的散热性能。

以上是关乎风扇性能的几个重要参数，并且这些都决定了扇叶的设计方向。可见风扇叶片的设计在整个风扇的作用中还是至关重要的。大家了解后就能够更加科学合理地选择合适的风扇了!

解决此问题重点在于：叶片的曲面形状优化、攻角及前角设计、电机转速匹配选型。

一到夏季就离不了风扇了，要知道风扇不比 空调 ，没有空调那么凉快的，所以买风扇的时候就想买好的，因此风大就很重要了，那么电风扇风量由什么决定呢，这就是用户十分关心了的，只有了解这些也就能更好的选择好的风扇了，另外风扇叶片对于风量也是相当重要的，因此，风扇叶片的设计问题也一定要了解，下面我们来看看吧。

电风扇风量由什么决定

一是风叶的大小，二是风叶转速的高低。通常小风叶的电扇转得快，大风叶的吊扇就转得慢。从功率上来说，用功率大的电机，风扇的风量就大，耗电也多。如工业用的排风扇，风量就很大。

电容器，只是单相电机才用的，用来移相产生旋转磁场。工业用排风扇用了三相电机，就不要电容器。

风扇叶片的设计

1、风速

风速的快慢决定于风扇叶片转速的快慢，这又关系到风扇叶片的面积大小、形状甚至是高度。所以风扇叶片的设计是涉及到很多物理知识的，并不是简单的一蹴而就。

2、风量

风量主要受面积和风速两方面的因素影响，在同等转速下，叶片曲率越大，则风扇的风量和风压就越大。

3、风压

风压体现的是风扇的强劲指数，一般在叶片间距不太大的情况下，会采取多叶片的设计方案来避免影响风量和风压，同时叶片的数量往往是基数，这是为了维持整个风扇系统的平衡。

4、风流

风流是风扇转动时带动的气流，决定风扇的风吹距离和面积，它主要受风扇叶片弧度的影响，一般来说，旋转弯曲的弧度能够有效的集中风流，使风扇具有良好的散热性能。

风扇叶片的种类

1、电风扇叶片按照用途分，有分离形式、混流式和轴流式风叶。

2、离心式风机因为具有效率高、 流量 大、输出流量均匀、结构简单、操作方便等优点，一般工业锅炉都采用离心式风机。

3、混流式风机结合了轴流式和离心式风机的特点。

4、轴流式风机又叫局部通风机，是工矿企业常用的一种风机，它不同于一般的风机，它的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形，用于局部通风。特点就是安装方便，通风换气效果很明显、安全，可以接风筒把风送到指定的区域。

电风扇风量由什么决定呢，其实这个因素还是有很多的，另外风扇叶片的设计问题大家应该也了解的了，总的来说，要想电风扇好用，电风扇的风量大，还是要注意选择的选择，品牌还是相当重要，因此大家不可乱买风扇，一定要去实体店。

如果你只想调整风向，那基本不用考虑扇叶，你只需要考虑风道，也就是进风管道和出风管道的方向问题。

现实中也有现成的涡轮风扇，笔记本电脑的风扇基本都是涡轮风扇，基本就是你要的效果。

此类风扇称为离心风机。

1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。

当我们进入夏天这个炎热的季节时，我们通常会选择用电风扇，空调等家电来进行适当的降温。但是，其实，电风扇的扇叶中也蕴含着一定的科学小知识。不知道你们有没有发现呢？我们当中是不是还有人不知道电风扇叶片的数量大多数为奇数呢？为什么电风扇的叶片要用奇数而不用偶数呢？其实，这与风叶动平衡这种原理有关。所以说，看起来十分不起眼的生活小家电，它其中也蕴含着十分丰富的科学知识。

我们都知道，如果风扇叶片设计成偶数的话，那么风扇叶片就会产生对称的情况。这时候，对称的扇叶位置会保持在同一一条直线上。当风扇转动起来的时候，风扇的扇叶的振动会互相传递，我们将这种情况称之为共振。这种共振持续时间过长，不仅会让风扇本身失去平衡，还很容易导致叶片断裂。

为了避免这种情况，人们就将风扇叶片设计成了奇数。因为，当我们的风扇的叶片为奇数时，这样不仅能够使风扇更好地保持平衡，而且扇叶产生的振动也不会传递到其他叶片上，这样就解决了了叶片共振的问题。当然，我们的风扇使用寿命也就随之增加了。

所以说，看起来不起眼的生活小常识。其实，它们的设计当中蕴含着非常多的小巧思，我们也能够从中学习当更多的科学知识。因此，我们日常在挑选风扇的时候，一定要仔细观察风扇叶片数量，尽可能地选择叶片数量为奇数的风扇。这样，我们才能够尽可能地保证风扇的使用安全，才能够保证风扇的使用寿命更长一些。

电风扇在日常生活中显然不仅仅只是多见这么简单，每当炎热的夏天来临，电风扇往往是我们祛暑的首选，不知道用户们有没有注意到，在我们生活中使用的电风扇，往往是三片叶片或者五片叶片的，这些都是奇数，很少有看到偶数片的叶片，这是为什么呢?还有用户可能会疑惑，五片的电风扇是否会比三片的风更大，我们今天会就这些问题来为大家进行解释。

风扇叶片奇数的原因：

不论各种风扇叶片数目是多是少，轴流风扇的叶片数目却往往是奇数.这是因为如果风扇的叶片数量为偶数时，并形成对称排列方式的话，那么不但使得风扇自身的平衡性难以调整，而且容易使风扇在高速运转时产生更多的共振，从而导致叶片无法长时间承受共振产生的疲劳，最终出现叶片断裂等情况。而当风扇叶片数是奇数时，则不可能达到对称，奇数的叶片组合能比偶数的叶片组合带来更多的性能优势。从节能角度而言，三片风扇更节省成本也相对节能一些。因为三片风扇可以形成不对称的一个合理的力学动力，当一片叶片不具备动力势能时,其他的两片处于势能状态，两片势能叶片自然可以轻松带动一片暂时不具备势能的叶片，可以节省电力和节约能量。因此多设计为关于轴心不对称的奇数片扇叶设计。这一原则普遍应用于包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。

片数的选择：

技术方面考虑：叶片数过多会使弦长变短，叶片曲率变大，逆压梯度增大，气流容易分离，导致效率的下降。因此，加大叶片数受到最小叶片弦长的限制。

制作成本考虑：3叶片的电扇比较经济。从外观考虑：3叶片的电扇比2片、4片较为美观一点。经过长期的优化选代：取旦耽测甘爻仿诧湿超溅最佳叶片数3片。

　　电风扇叶片是否越多越好：

一般来讲，电风扇的扇叶越多，其送风效果就越好。虽然会增加负荷量，不过，扇叶越多，可以把“风”切得更小块，使吹出来的风更柔和，静音效果更好。考虑到旋转平衡的特性，一般电风扇的扇叶都是奇数叶片，而偶数叶片的电风扇，容易在旋转时产生共振，造成损坏，因此，建议选择奇数叶片的电风扇。

在上文中，我们为大家介绍了有关电风扇叶片的一些相关知识，我们讲解的不是大家平常都会关注到的小知识，我们这次选择的着眼点恰恰是大家注意到了但是不会深思的地方，电风扇为什么会有奇数片叶片而不是偶数片叶片，电风扇叶片的选择由哪些因素决定以及是否叶片数量越多风就越大，希望用户在阅读完这篇文章后心中的疑惑能够豁然开朗。

由于材料本身质量不均，加上安装存在误差，叶片在高速转动时会发生颤动，如果叶片设计成偶数，由于对称性，一边叶片的抖动会往相对叶片传导，容易引起共振，导致噪声增加，整体抖动增加；如果叶片设计成奇数，虽然叶片颤动同样存在，但是没有了相对叶片产生共振，所以能有效降低噪音和整体抖动。

现在很多风扇的叶片都是奇数，比如常见落地扇的扇叶一般为3片和5片，吊扇一般为3片，台式转页静音风扇的叶片一般为5片或者7片，笔记本散热底座的风扇一般为9片或者11片。当然这也不是绝对的，部分工业轴流风机采用4片风叶的设计，直升机有2叶、也有3叶、还有4叶的，有些小电风扇也采用4风叶设计。

不同产品和厂家采用奇数和偶数，当然有各自的考虑，偶数叶片由于对称，只要精确控制好各叶片的质量，调整好动平衡不让共振出现，那么偶数叶片的风扇会更稳定，但是对各零件的精度要求较高，制造成本上升。

而奇数叶片就无需担心高速转动时的共振，对叶片的精度、电机的质量要求降低，于是奇数叶片用了很小的成本，就实现了偶数叶片较高成本才能达到的效果。

就以吊扇为例，假设吊扇设计成2叶，当两片扇叶精确平衡时，叶片转动就很稳定，但是安装制造总存在误差，尤其是安装间隙的存在，会导致一片扇叶稍微向下倾斜，在杠杆作用下把另外一片扇叶往上翘，当风扇转动起来时，两叶片就会一上一下形成谐振效应。

所以对于单个叶片较大且独立安装的风机来说，叶片一般从3~7片不等，而对于小型一体式叶片的风扇，并且对静音效果有要求，就会采用更多的叶片，

风扇叶大小、与多少，影响风力、选功率大的，风力大的。

电风扇功率越大，吹出的风也也大，功率越小，吹出的风也越小

与电风扇风叶数量没有直接关系，风产生的阻力与分速度的积等于电风扇的功率（不考虑其他损耗）

P=FV（P电风扇功率，F风的阻力，V风是速度）

扩展资料：

是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、教室，办公室、商店、医院和宾馆等场所。

风扇主要由扇头、叶片、网罩和控制装置等部件组成。扇头包括电动机、前后端盖和摇头送风机构等。电风扇的主要部件是：交流电动机。其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。电能转化为机械能，同时由于线圈电阻，因此不可避免的有一部分电能要转化为热能。

常见的家用电扇本质上属于轴流风机，即风的流向平行于扇叶的旋转轴。

电风扇的功率公式是：P=UI是电动机的功率，U是电压，I是电流。

电风扇在工作时间电能全部转化成空气的机械能，所以风量越大，风速就越小。

W=Pt 意思是：功=功率× 时间.

S=Vt 意思是：位移=平均速度×时间

W=FS，功=力×位移

所以：P =Fs/t =FV

参考资料来源：百度百科-电风扇

参考资料来源：百度百科-功率

铁丝若干，直径1mm或以上就可以了。

2.

用直尺量取直径5cm圆形的药瓶子。

3.

直流小电机、大剪刀和透明胶带。

4.

用电烙铁把DC接头导线用焊锡焊接好。并且每根导线分别用透明胶带包好，然后再包在一起做好绝缘。

5.

用电烙铁把DC接头的导线另一头按照极性和直流小电机用焊锡焊接好。电极接反了，电机旋转的时候就不会吹风了。

6.

用铁丝缠绕药瓶。然后取下绕好的铁丝备用。

7.

用火机点火把小泡沫烤一个凹坑。

8.

用透明胶带包好小泡沫。

9.

把电机用透明胶带固定到小泡沫上。

10.

安装风扇叶片即可。

11.

原理：由于风扇叶片角度的设计不同，当叶片旋转起来后，空气会在风扇的正面产生正向的风压，在风扇叶片的后面产生负压，这样受空气动力的作用，叶片后面的空气加速流向正面，故而在风扇的正面就感觉到了有风的产生。