電風(fēng)扇葉片為啥非得是單數(shù)？聊一聊風(fēng)扇葉片背后的秘密

作為家庭避暑神器，空調(diào)可謂拯救了許多打工人于水火。而在空調(diào)沒能覆蓋的地區(qū)，電風(fēng)扇的存在為無數(shù)人帶來片刻的清涼。仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，我們見到大部分的風(fēng)扇，扇葉都是奇數(shù)片的，最常見的是3葉和5葉的電風(fēng)扇。為什么我們好像沒有見過2片或者4片葉子的風(fēng)扇呢？不同的扇葉數(shù)量又會(huì)帶來怎樣的影響呢？今天，我們就來聊一聊風(fēng)扇葉片背后的秘密！

我們知道電風(fēng)扇是通過電機(jī)帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生向前的風(fēng)，但其本身制熱不制冷，而是通過吹出的風(fēng)加快人體散熱來實(shí)現(xiàn)降溫。一般家庭使用的電風(fēng)扇都是由插頭、扇葉、電動(dòng)機(jī)和外罩等主要部件組成。當(dāng)人們插上插頭，接通電源后，電動(dòng)機(jī)就開始消耗電能，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)電風(fēng)扇的扇葉快速轉(zhuǎn)動(dòng)。

扇葉在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，周圍空氣的流動(dòng)速度加快，就形成了風(fēng)。而人之所以能在風(fēng)吹的環(huán)境下感受涼爽，是由于風(fēng)的經(jīng)過會(huì)加速人體表面的汗液蒸發(fā)。那么為什么電風(fēng)扇在設(shè)計(jì)時(shí)更多采用的都是奇數(shù)葉片呢？

首先，奇數(shù)葉片的穩(wěn)定性更強(qiáng)。當(dāng)風(fēng)扇的葉片數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，由于材料本身質(zhì)量不均，加上安裝存在誤差，葉片在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生顫動(dòng)。如果葉片設(shè)計(jì)成偶數(shù)，則會(huì)形成對稱排列方式。

由于對稱性，一邊葉片的抖動(dòng)會(huì)往相對葉片傳導(dǎo)，容易引起共振，從而導(dǎo)致其無法長時(shí)間承受共振產(chǎn)生的能量而出現(xiàn)斷裂的情況。

而當(dāng)風(fēng)扇的葉片數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，這個(gè)問題就可避免，因?yàn)樗梢耘帕谐刹粚ΨQ的形狀，有效降低噪音和自身的抖動(dòng)。

偶數(shù)片扇葉對稱形狀（左）奇數(shù)片扇葉更為平衡（右）

其次，從節(jié)能角度而言，三片風(fēng)扇更節(jié)省成本也相對節(jié)能一些。因?yàn)槿L(fēng)扇可以形成不對稱的一個(gè)合理的力學(xué)動(dòng)力，當(dāng)一片葉片不具備動(dòng)力勢能時(shí)，其他的兩片處于勢能狀態(tài)，兩片勢能葉片自然可以輕松帶動(dòng)一片暫時(shí)不具備勢能的葉片，從而可以節(jié)省電力和節(jié)約能量。

還有小伙伴可能會(huì)好奇，風(fēng)扇葉片是多一些好還是少一些好？相信大家都有注意到，老式的風(fēng)扇大多為三葉電扇，風(fēng)力強(qiáng)勁，但同時(shí)也有著噪音大、吹出的風(fēng)比較直接、相對較硬、給人體帶來的舒適感較差等缺點(diǎn)，而隨著材料和技術(shù)進(jìn)步，大家現(xiàn)在看到的家用電風(fēng)扇則更多是五葉、七葉甚至更多葉的電扇，葉片的增加，需要配合材質(zhì)上的更新、電機(jī)技術(shù)的提高，基本上風(fēng)扇扇葉越多，電機(jī)質(zhì)量也要更加好。其吹出的風(fēng)更加柔和并且噪聲更小。這是由于，在轉(zhuǎn)速基本不變的情況下，適當(dāng)增加扇葉數(shù)能夠減小單個(gè)葉片所切割出的空氣體積而使得吹出的風(fēng)更加柔和同時(shí)降低噪音。

單數(shù)葉片的設(shè)計(jì)理念不僅在風(fēng)扇上適用，在部分螺旋槳直升機(jī)的設(shè)計(jì)中也有著一定的體現(xiàn)。除此之外，對于散熱器這種軸流風(fēng)扇，由于散熱器的實(shí)際散熱效果，很大程度取決于葉片數(shù)量的設(shè)計(jì)，因此廠家通常會(huì)采用增加葉片數(shù)目的方式，來保證一定的風(fēng)量和風(fēng)壓，但不管軸流風(fēng)扇的葉片數(shù)目是多少，葉片結(jié)構(gòu)大多也是7、9、11這樣的奇數(shù)組成，也有著同樣的道理。

審核編輯：劉清