自從夏至入夏以來,最近這兩個星期實(shí)在是太熱了。
廣州、深圳等地一直持續(xù)35℃的高溫天氣,走在路上不夠一分鐘就已經(jīng)大汗淋漓,真的是一點(diǎn)都不想出門,只想躺在家里,一邊吹著空調(diào),一邊用勺子大口大口地吃著西瓜、看著劇,那種感覺是多爽啊!
夢想一直都是美好的,當(dāng)我出門丟垃圾,眼睛的余光不小心掃到正在高速旋轉(zhuǎn)的電表時,我當(dāng)時心里面就像在滴血一樣,畢竟城中村的電費(fèi)要一塊五毛錢一度電啊,這樣開空調(diào)下去還得了的。
如果不開空調(diào),只開風(fēng)扇,那樣吹到身上的風(fēng)還是熱風(fēng),沒有一點(diǎn)降溫的作用啊。雖然這幾天廣州遇上臺風(fēng)溫度有所下降,但溫度依然在30℃左右。
在降溫解暑這方面,大家可謂是花了N多心思鉆研出超(bao)多(xiao)玩法。
而我在最近就看到了一則關(guān)于“理科生是如何吹風(fēng)扇的”的微博,且不說實(shí)際作用如何,從結(jié)果來看還是非常有意思的,看來大家在省錢與降溫方面還是花了不少功夫啊。
那么作為“省錢大作戰(zhàn)”的第一步,這次我不是給大家?guī)砟晨?a target="_blank">產(chǎn)品的試用評測,而是真真正正地拿出極客鉆研精神,來簡單粗暴地制作一款“網(wǎng)紅爆款”風(fēng)扇,再通過實(shí)際的測試體驗(yàn),看看這樣改造到底有沒有實(shí)際的作用,能不能給大家省錢又快樂。
兩塊錢爆改風(fēng)扇,不行真的太冷了
要爆改這樣的一臺風(fēng)扇,首先我們要先準(zhǔn)備好塑料瓶若干個(不想喝水回收站一毛錢一個),剪刀或小刀一把(家里常備),透明膠一卷(兩塊錢一卷),以及風(fēng)扇一把。
準(zhǔn)備好材料之后,我們先對塑料瓶進(jìn)行切割,對它們“開膛破肚”,將底部到瓶身約三分之一的部分剪去,把底部改為進(jìn)風(fēng)口,而瓶口處則是出風(fēng)口。
將所有的塑料瓶底部減去后,用透明膠把這十個塑料瓶一起粘起來后,你們看看這個造型,像不像某火箭的噴射裝置,科技感是不是非常的犀利?
當(dāng)然這只是開個玩笑,這個東西怎么能跟我家的“五菱宏光”相比呢?
回到正題,把火箭底座做好之后,就差最后的組裝拼接。
先用透明膠在塑料瓶身上圍一圈,再穿過風(fēng)扇罩網(wǎng)進(jìn)行固定。Well,一臺“省錢又涼快”的風(fēng)扇就這樣簡單粗暴改造成功,樣子雖然丑了一點(diǎn),但是還是滿滿的王者氣息。
我們的目的是什么?省錢又涼快!所以還是要靠事實(shí)說話的,那么這臺改裝后的風(fēng)扇實(shí)際效果如何?深受高溫“荼毒”的我馬上點(diǎn)火啟動。
首先,大家肯定很好奇,這把改裝后的風(fēng)扇,實(shí)際體驗(yàn)如何。我可以拍胸口肯定的跟大家說:有點(diǎn)涼快!是的沒錯,真的是有點(diǎn)涼快。但這僅出現(xiàn)在風(fēng)速處于最低檔位的時候。
以我平常的使用習(xí)慣,我會把風(fēng)扇放在離我大概50厘米的位置,而這臺經(jīng)過改裝的風(fēng)扇上半部有塑料瓶,在瓶口處會很明顯地感覺到吹出來的風(fēng)是會更加強(qiáng)勁的,更加準(zhǔn)確地說是風(fēng)量更大,所以吹到身體上的感覺是更加涼快一些。
為了進(jìn)一步證實(shí)我的感官體驗(yàn),特地找來了專業(yè)的風(fēng)速測量儀來測試各檔的風(fēng)速和溫度。因?yàn)槲抑皇菍L(fēng)扇的上半部改裝了,所以下半部可以與上半部形成很好對比。將風(fēng)速儀分別放在塑料瓶瓶口處以及同一水平面的下半部進(jìn)行測試。
首先來測試低檔位的時候風(fēng)速和溫度。
經(jīng)過多次的測試,從上面的對比圖可以看到,在低檔位的時候,下半部出風(fēng)口處測得的最高風(fēng)速為1.95m/s,溫度為27.6℃;而在改裝后的上半部出風(fēng)口處測得的最高風(fēng)速為2.54m/s,比下半部風(fēng)速快了差不多0.6m/s。
為什么開風(fēng)扇之后我們會感覺到有風(fēng)而且涼快,這是因?yàn)轱L(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)動,加速了室內(nèi)空氣流速,從而加速了人體表面液體的蒸發(fā),蒸發(fā)帶走熱量,所以風(fēng)吹到身體上的時候會感覺到更加涼快。而在低檔位的時候,因?yàn)轱L(fēng)扇上半部空氣流速比下半部快,所以才會感覺到更加涼快。
但所謂期望越大失望越大,當(dāng)(想到以后再也不用開空調(diào))我滿懷希望地將風(fēng)扇風(fēng)速調(diào)大的時候,可明顯地感覺到下半部的風(fēng)力在不斷增強(qiáng),上半部雖然同樣有所增強(qiáng),但是涼快的感覺與下半部差不多,沒有什么太大區(qū)別了。
而通過風(fēng)速測量儀測得的數(shù)據(jù)可以看到,在風(fēng)速最高檔的時候,在下半部測得的最高風(fēng)速可達(dá)3.83m/s,而同一水平面上,上半部測得的最高風(fēng)速卻只有2.82m/s,風(fēng)速相差了1m/s。
也就是說,這樣的改裝,在高檔位的時候是不能達(dá)到預(yù)期所想的效果(如果達(dá)到了,那么空調(diào)廠家還能生存?)。
雖然高檔位的時候下半部風(fēng)速是比上半部快,但事實(shí)上半部吹到身體上的感覺是一樣的涼快。
除此之外,在網(wǎng)上的視頻中,還提及到了溫度的問題,意思風(fēng)經(jīng)過塑料瓶之后,溫度是有所下降的。對此,我也對室內(nèi)溫度進(jìn)行了測試。
從實(shí)際測試結(jié)果可以看到,無論是開啟風(fēng)扇前、風(fēng)扇未改裝前還是風(fēng)扇改裝后,室溫依然是在31.2℃左右,而且我還發(fā)現(xiàn)開啟風(fēng)扇之后,溫度還可能會是上升而不是下降,盡管只有0.1℃的變化。
再結(jié)合風(fēng)扇為什么會讓我們感到?jīng)隹斓脑恚梢缘贸鼋?jīng)過塑料瓶之后吹出來的風(fēng)的溫度是沒有發(fā)生任何改變的,僅僅是因?yàn)轱L(fēng)量增大后蒸發(fā)量增大,我們才會覺得涼快,但是不會改變室溫的。
除此之外,在網(wǎng)上的視頻中,還提及到了溫度的問題,意思風(fēng)經(jīng)過塑料瓶之后,溫度是有所下降的。
但從我的實(shí)際測試結(jié)果,再結(jié)合風(fēng)扇為什么會讓我們感到?jīng)隹斓脑恚梢缘贸鼋?jīng)過塑料瓶之后吹出來的風(fēng)的溫度是沒有發(fā)生任何改變的。
就以最高檔為例,經(jīng)過改裝的上半部測得溫度是28.4℃,與下半部的28.4℃是相同的。
那么問題來了:
1、為什么會有人這樣子來改裝一臺風(fēng)扇,在這其中運(yùn)用了什么我們不知道原理呢?
2、為什么在低風(fēng)速時,風(fēng)經(jīng)過上半部的塑料瓶之后,風(fēng)速會有一定的提升,但高風(fēng)速時,風(fēng)速卻相對較低?
下面再來一一解答。
1、那個偉大的男人再次出現(xiàn)——焦耳
前面改裝的依據(jù)是根據(jù)焦耳-湯姆遜效應(yīng)(也稱為節(jié)流效應(yīng)):當(dāng)空氣或其他氣體在通過截面突然縮小的塑料瓶時,由于局部阻力,氣體的壓力將會降低,溫度會發(fā)生變化的現(xiàn)象。
這個現(xiàn)象最早是由1852年焦耳和湯姆遜發(fā)現(xiàn)的。他們發(fā)現(xiàn),在通常的溫度T1下(即常溫),許多氣體(氫和氦除外)經(jīng)節(jié)流膨脹后都變冷(T2《T1)。如果使氣體反復(fù)進(jìn)行節(jié)流膨脹,溫度不斷降低,最后可使氣體液化。
就像我們張開嘴往手上吹氣一樣,吹出來的氣是熱的。而當(dāng)你撅起嘴吹氣,吹出來的氣卻是清涼的。(我知道你肯定會在做這個動作)
液化氣體、分離天然氣、還有臨床上的氬氦刀,都是利用焦湯效應(yīng)獲得低溫的應(yīng)用實(shí)例。
但是這些實(shí)例無一離不開一個條件,就是巨大的壓力差。而單靠塑料瓶身的橫截面與瓶口的大小差距,以及壓力不足的情況下,是實(shí)現(xiàn)不了焦耳-湯姆遜效應(yīng)的。
也就是說,理想很美好,可是事實(shí)卻是很骨感。
當(dāng)然這也跟環(huán)境有關(guān),因?yàn)槲覀兪窃谑覂?nèi)使用的風(fēng)扇,其實(shí)只是室內(nèi)空氣的流動,而當(dāng)室外的熱空氣從較寬的瓶身進(jìn)入較窄的瓶頸時,壓力發(fā)生變化,空氣就自然冷卻了。
2、塑料瓶身具有聚集作用
第二個問題就相對容易理解了。因?yàn)樗芰掀科可頃︼L(fēng)有一個聚集的作用,通過聚集的作用,可以降低了風(fēng)速的衰減量,使得瓶口處風(fēng)速仍保持在較高的水平。這個其實(shí)與現(xiàn)在流行的空氣循環(huán)扇十分相似。
空氣循環(huán)扇時運(yùn)用了空氣動力學(xué)中的風(fēng)洞原理,配合設(shè)計獨(dú)特的風(fēng)筒和渦輪式風(fēng)葉匯聚超強(qiáng)氣流,從而形成強(qiáng)勁的風(fēng)量。
而塑料瓶也就是相當(dāng)于一個風(fēng)筒,達(dá)到匯聚氣流的作用,使得吹出來的風(fēng)中相對不易發(fā)散。雖然兩者十分相似,也只是在風(fēng)筒的利用上相似,實(shí)際原理還是不一樣的。
循環(huán)扇是在室內(nèi)空氣形成對流循環(huán),使空氣流在室內(nèi)不斷循環(huán),形成新風(fēng),達(dá)到平衡室溫的作用。
最后結(jié)論:
盡管這次的爆改風(fēng)扇空調(diào)未能達(dá)到我們原先所期望的(不能愉快地吹風(fēng)扇了),但經(jīng)過這樣的改裝后,風(fēng)量在低風(fēng)速的時候的確是有那么一點(diǎn)提升效果。
而經(jīng)過原理拆解之后,還是要佩服一下那些在學(xué)習(xí)到了知識原理之后,勇于將它們運(yùn)用到生活當(dāng)中,敢于嘗試的人,正因?yàn)橛兴麄儯钪胁艜羞@么多黑(bao)科(xiao)技(dian)出現(xiàn)。
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風(fēng)扇
+關(guān)注
關(guān)注
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