風扇葉片的奧秘

林錦

風扇是家家戶戶必備的電器，但關于風扇的知識，你了解多少呢？為什么風扇的葉片多是奇數、風扇的葉片是多好還是少好……本文為你揭秘。

風扇利用電機轉動帶動扇葉轉動，上部空氣受力“流走”，產生負壓（即低于常壓），下部空氣“流入”，形成連續的空氣流動。最初的3葉風扇可以形成一個合理的力學動力，2片處于勢能狀態的葉片，輕松帶動一片暫不具備勢能的葉片，節省電力。在風面積相同的情況下，葉片數越多，風會被切得越“細”，吹出來的風會更加柔和，產生的噪聲也會更小。3葉片的風扇是現代早期設計，吹出的風比較直接，相對較硬，給人體帶來的舒適感也較差。隨著材料和技術進步，5葉扇和7葉扇先后誕生，葉片的增加，需要配合材質上的更新、電機技術的提高，因此風扇扇葉越多，電機質量越好，成本也越高。

如果你善于觀察，會發現很多風扇的葉片都是奇數，比如常見落地扇的扇葉一般為3片和5片，吊扇一般為3片，臺式轉頁靜音風扇的葉片一般為5片或者7片，筆記本散熱底座的風扇葉片一般為9片或者11片。當然，這也不是絕對的，例如部分工業軸流風機采用4片扇葉的設計。不同產品和廠家采用奇數和偶數有各自的考慮。偶數葉片由于對稱，只要精確控制好各葉片的質量，調整好動平衡，不讓共振出現，運行就會更穩定，但是對各零件的精度要求較高，制造成本較高。

而奇數葉片就無須擔心高速轉動時的共振，對葉片的精度、電機的質量要求降低，于是奇數葉片用了較低的成本，就實現了偶數葉片較高成本才能達到的效果。

以吊扇為例，假設吊扇設計成2葉，當2片扇葉精確平衡時，葉片轉動就很穩定，但是安裝制造總存在誤差，尤其是安裝間隙的存在，會導致一片扇葉稍微向下傾斜，在杠桿作用下另外一片扇葉往上翹，當風扇轉動起來時，兩片扇葉就會一上一下形成諧振效應。如果吊扇設計成3葉，雖然安裝誤差和間隙同樣存在，但是轉動起來時不容易形成諧振效應，降低了對零件的精度要求，而且葉片越多，在產生同樣風力的情況下，降低噪聲和減少振動的效果越好，但是葉片增多又會增加制造成本。所以對于單個葉片較大且獨立安裝的風機來說，葉片一般3～7片不等，而對于小型一體式葉片的風扇，并且對靜音效果有要求，就會采用更多的葉片，比如筆記本外置散熱底座的風扇，就用到了9片或者11片。

自然風的原理是被加熱的空氣膨脹變輕上升，冷空氣補充進這個空當；熱空氣又會逐漸降溫，最后變成冷空氣，繼而下降回地面，這樣就產生了風。自然風的溫度、濕度、速度更多樣，帶來的空氣更鮮活，而風扇則只是不斷循環室內的風，因此不能被稱作自然風。一些產品宣稱的“自然風”指的是風扇通過直流電機及扇葉的設計，將風打散，讓風均勻擴散，達到范圍更大、更柔和、近似自然風的效果，并不是真正意義上的“自然風”。