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排氣扇、電風(fēng)扇、吸塵器的工作原理可以用伯努利原理解釋么?
最近在整理近年的中考題,看到好幾道題都用到了這樣的說(shuō)法:”吊扇受到升力作用“,”排氣扇、吸塵器吸氣是因?yàn)闅饬髁魉俅蟮牡胤綁簭?qiáng)小“,等等。可是吊扇、排氣扇的葉片一般都是平板,吊扇受到向上的力應(yīng)該是傾斜葉片向下推空氣而受到的反作用力,排風(fēng)扇能吸氣也應(yīng)該大致與此相同,屬于補(bǔ)償式的流動(dòng),跟所謂的”氣流流速大的地方壓強(qiáng)小“似乎有區(qū)別。誰(shuí)能具體講解一下伯努利原理?
吸塵器是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn),主機(jī)內(nèi)壓力減小,利用由此產(chǎn)生的高速氣流,從吸入口吸進(jìn)垃圾。用到的基本原理是伯努利原理。
伯努利原理用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)即為伯努利方程

其中為流體壓力,為流體密度,為流體速度。這可能是流體力學(xué)中最著名的公式,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是流速越大,壓力越小。伯努利方程將流體力學(xué)三大方程中的動(dòng)量方程使用在流線上推導(dǎo)得到。下面簡(jiǎn)單說(shuō)明一下推導(dǎo)過(guò)程。其中假設(shè)流體為不可壓縮無(wú)粘流體。
考慮x-方向上的動(dòng)量方程
(1)
其中分別為方向上速度,對(duì)于定常流(流場(chǎng)情況不隨時(shí)間發(fā)生變化),,式(1)簡(jiǎn)化為
(2)
將式(2)每一項(xiàng)乘,可得
(3)
考慮在三維空間上的流線


將以上二式代入(3),可得


(4)
同理,在-方向與-方向上,有
(5)
(6)
將式(4)-(6)相加,
(7)
其中,V是流體速度大小。
沿著流線積分,
(8)
也就是說(shuō),沿著流線為常數(shù)
若流場(chǎng)有旋,不同流線上的值不一樣。但如果流場(chǎng)無(wú)旋,整個(gè)流場(chǎng)中的值相同,不必要求在同一條流線上。
此外,伯努利方程也可以由能量方程導(dǎo)出。
關(guān)于吊扇與排氣扇,個(gè)人認(rèn)為,葉片成一定角度的傾斜,當(dāng)?shù)跎然蚺艢馍绒D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的時(shí)候,傾斜的葉片會(huì)不斷地把后面的空氣擠向前面,所以就產(chǎn)生了風(fēng)。扇葉旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生離心力,所以風(fēng)是因離心力并通過(guò)扇葉導(dǎo)向產(chǎn)生的,扇葉與中心線成45度角時(shí)風(fēng)力加風(fēng)速最大,成90度時(shí)風(fēng)最分散。由牛頓第三定律作用力與反作用力的關(guān)系可知,吊扇或排氣扇轉(zhuǎn)動(dòng)后,葉片對(duì)空氣有向前推的作用力,從而空氣對(duì)葉片有向后的反作用力。
2017-04-24
獲得表面力和推動(dòng)流體是兩碼事。伯奴利方程描述的是流速與升力的關(guān)系。排氣扇和風(fēng)扇更類似螺旋槳,只是不用考慮渦流問(wèn)題,作用是推動(dòng)流體,跟方程沒(méi)什么關(guān)系。吸塵器是靠離心機(jī)排氣產(chǎn)生壓差,差的更遠(yuǎn)了。
2017-04-25
排氣扇、電風(fēng)扇和吸塵器的工作原理可以在某種程度上與伯努利原理相結(jié)合來(lái)理解。

首先,排氣扇的工作是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉片產(chǎn)生氣流,形成低壓區(qū),從而將室內(nèi)的空氣抽走,促進(jìn)空氣的流動(dòng),達(dá)到通風(fēng)的效果。這種現(xiàn)象與伯努利原理有關(guān),即流體在經(jīng)過(guò)狹窄區(qū)域時(shí)速度增加、壓力降低。

其次,電風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)空氣流動(dòng),雖然它不直接應(yīng)用伯努利原理,但其原理也是通過(guò)快速移動(dòng)的空氣形成局部低壓,使周圍的空氣被吸引進(jìn)入風(fēng)扇,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)的循環(huán)。

最后,吸塵器在工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,產(chǎn)生負(fù)壓,吸入周圍的灰塵和空氣,這也是應(yīng)用了伯努利原理的概念,通過(guò)形成低壓區(qū)來(lái)吸引物質(zhì)。

總體來(lái)說(shuō),雖然這三者的工作原理并不完全依賴于伯努利原理,但可以在一定程度上用這一原理來(lái)理解它們的空氣流動(dòng)與壓力變化的關(guān)系。
2024-08-03
相關(guān)問(wèn)題
臥室裝排氣扇好還是電風(fēng)扇好
選擇排氣扇還是電風(fēng)扇,取決于你的具體需求和臥室的通風(fēng)情況。如果你的臥室通風(fēng)效果不好,經(jīng)常感到悶熱或有異味,裝一個(gè)排氣扇可以有效排出室內(nèi)的濁氣,保持空氣清新。而電風(fēng)扇則適合在需要直接降溫的時(shí)候使用,可以增加空氣流動(dòng),帶來(lái)涼爽感。 總結(jié)一下: 1. 如果主要問(wèn)題是通風(fēng)不良,推薦排氣扇。 2. 如果主要目的是降溫,推薦電風(fēng)扇。 你也可以綜合考慮兩者的優(yōu)缺點(diǎn),選擇最適合自己臥室情況的方案。
電風(fēng)扇改裝成廚房排氣扇,可行么,需要注意什么?
將電風(fēng)扇改裝成廚房排氣扇是可行的,但需要注意以下幾點(diǎn): 1. **風(fēng)扇類型**:選擇風(fēng)量較大、轉(zhuǎn)速較高的電風(fēng)扇,建議使用壁扇或落地扇,這樣才能提供足夠的排氣效果。 2. **改裝方式**:在風(fēng)扇前面加裝一個(gè)合適的排氣管道,可以引導(dǎo)污氣及蒸汽直接排出。確保管道密封良好,避免泄露。 3. **安全性**:電風(fēng)扇一般不防水,需注意防潮,避免因高溫或潮濕環(huán)境造成短路或其他損壞。 4. **噪音問(wèn)題**:高轉(zhuǎn)速的電風(fēng)扇可能會(huì)產(chǎn)生較大噪音,考慮安裝時(shí)選用低噪音的電機(jī)。 5. **能效與功率**:確保風(fēng)扇的功率能夠支持長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),如果廚房排氣需求頻繁,應(yīng)考慮更換為專用的排氣扇。 6. **使用頻率**:廚房油煙較重,需定期清洗風(fēng)扇,以延長(zhǎng)使用壽命。 總的來(lái)說(shuō),改裝前確保充分考慮這些因素,能有效提升空氣流通效果。
風(fēng)扇的工作原理是什么?
風(fēng)扇的工作原理主要是通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)扇葉旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生氣流。具體而言,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),一旦電機(jī)啟動(dòng),電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)的線圈,產(chǎn)生磁場(chǎng),使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。扇葉固定在轉(zhuǎn)子上,隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),扇葉也隨之旋轉(zhuǎn),從而推動(dòng)周圍的空氣形成氣流。 這種氣流可以幫助降低周圍空氣的溫度,增強(qiáng)空氣流通,改善室內(nèi)環(huán)境。風(fēng)扇通常有不同的速度設(shè)置,以便用戶根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)速。 總的來(lái)說(shuō),風(fēng)扇是一種簡(jiǎn)單而有效的通風(fēng)和降溫設(shè)備,廣泛應(yīng)用于家庭和工作場(chǎng)所。
電風(fēng)扇的工作原理是什么?
電風(fēng)扇的工作原理主要基于電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的原理。當(dāng)電風(fēng)扇通電后,電流通過(guò)風(fēng)扇內(nèi)部的電動(dòng)機(jī),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn),從而推動(dòng)空氣流動(dòng),產(chǎn)生風(fēng)。\n\n簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),電風(fēng)扇的主要組成部分包括電動(dòng)機(jī)、葉片和控制開(kāi)關(guān)。電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)葉片運(yùn)動(dòng),葉片則通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)來(lái)使周圍的空氣流動(dòng)。根據(jù)不同風(fēng)速的需求,控制開(kāi)關(guān)可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度,進(jìn)而影響風(fēng)的強(qiáng)度。\n\n總之,電風(fēng)扇通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片高速運(yùn)轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)空氣的循環(huán)和降溫效果。
無(wú)風(fēng)葉風(fēng)扇的工作原理是什么
無(wú)風(fēng)葉風(fēng)扇的工作原理主要依靠空氣動(dòng)力學(xué)。它通過(guò)內(nèi)部的高效電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生渦流,從而將空氣以均勻的形式向外輸送。相較于傳統(tǒng)風(fēng)扇,無(wú)風(fēng)葉風(fēng)扇的設(shè)計(jì)使空氣流動(dòng)更為柔和,避免了直接風(fēng)吹的感覺(jué)。它的結(jié)構(gòu)中沒(méi)有外露的旋轉(zhuǎn)葉片,這樣不僅提高了安全性,也讓清潔和維護(hù)變得更加便捷。此外,許多無(wú)風(fēng)葉風(fēng)扇還搭載了智能調(diào)節(jié)功能,可以根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)速,提升使用體驗(yàn)。總的來(lái)說(shuō),無(wú)風(fēng)葉風(fēng)扇以其先進(jìn)的技術(shù)和人性化的設(shè)計(jì)逐漸受到消費(fèi)者的歡迎。
無(wú)葉風(fēng)扇的原理是什么?
無(wú)葉風(fēng)扇的原理主要是通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō),它沒(méi)有傳統(tǒng)風(fēng)扇的葉片,而是使用一種稱為"空氣增壓"的技術(shù)。 首先,風(fēng)扇底部的電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)內(nèi)置的環(huán)形噴嘴,空氣通過(guò)這個(gè)噴嘴被吸入并加速。 其次,氣流通過(guò)環(huán)形的出口噴出,形成一個(gè)持續(xù)的空氣流動(dòng)。由于噴嘴的設(shè)計(jì),內(nèi)部的空氣會(huì)被外部的空氣吸引,從而實(shí)現(xiàn)增壓效果,能有效地將空氣推送到更遠(yuǎn)的地方。 總體來(lái)說(shuō),這種設(shè)計(jì)使得無(wú)葉風(fēng)扇不僅在外觀上更具現(xiàn)代感,而且運(yùn)行時(shí)也更加安靜,易于清潔,安全性也更高,因?yàn)闆](méi)有暴露的旋轉(zhuǎn)葉片。
無(wú)葉電風(fēng)扇的原理是什么?
無(wú)葉電風(fēng)扇的原理主要是通過(guò)氣流增壓來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣的循環(huán)和降溫。具體來(lái)說(shuō),它的設(shè)計(jì)是在一個(gè)環(huán)形的框架內(nèi),內(nèi)部沒(méi)有葉片,而是通過(guò)一個(gè)內(nèi)置的電機(jī)和渦輪產(chǎn)生氣流。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),渦輪將空氣吸入,通過(guò)環(huán)形框架的出風(fēng)口形成均勻的氣流。因?yàn)闆](méi)有傳統(tǒng)風(fēng)扇的葉片,所以無(wú)葉電風(fēng)扇的運(yùn)行噪音相對(duì)較低,且安全性更高。此外,它的風(fēng)量相對(duì)較大,送風(fēng)效果也比較均勻,不易造成風(fēng)直吹帶來(lái)的不適感。總的來(lái)說(shuō),無(wú)葉電風(fēng)扇融合了現(xiàn)代科技與簡(jiǎn)約設(shè)計(jì),提供了更為舒適的使用體驗(yàn)。
無(wú)葉風(fēng)扇的原理
無(wú)葉風(fēng)扇的原理主要基于空氣的快速流動(dòng)和增強(qiáng)氣流效應(yīng)。具體來(lái)說(shuō),它通過(guò)一個(gè)底部的電機(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)置的渦輪葉片,這些葉片會(huì)將空氣吸入并加速,然后通過(guò)頂部的環(huán)形開(kāi)口均勻地釋放出來(lái),從而產(chǎn)生持續(xù)的氣流。因?yàn)闆](méi)有明顯的風(fēng)扇葉片,所以在視覺(jué)上顯得更加簡(jiǎn)潔。此外,無(wú)葉風(fēng)扇的設(shè)計(jì)也降低了噪音,并且更加安全,適合家有小孩或?qū)櫸锏募彝ナ褂谩?傮w來(lái)說(shuō),它是一種更現(xiàn)代、更高效的風(fēng)扇選擇。

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