[发明专利]湍风对流凉扇

说明书

本发明公开一种湍风对流凉扇，包括：壳体，所述壳体内设有镂空的通风部，所述通风部设于壳体上部；机械集成及发电装置，包括处理器、风力发电装置和用于产生湍风及调节湍风的机械集成装置，所述机械集成装置包括分别设于壳体内部的电机和湍流扇叶；所述风力发电装置与电机集成一体，所述电机和风力发电装置分别电连接处理器；所述湍流扇叶的一端与电机的一端固定连接，所述湍流扇叶设于通风部附近；所述湍流扇叶采用雷诺数为3750‑7500，相对厚度为3‑5%的高效翼形；模拟深井装置，设于机械集成及发电装置的下部；电源控制器，连接处理器，用于提供市电或太阳能的电能。本发明能直接自然对流、噪声小、温差小、舒服、环保节能。

技术领域

本发明涉及室内通风纳凉设备技术领域，更具体地，涉及一种湍风对流凉扇。

背景技术

目前，电风扇、空调扇、换气扇、空调机等设备是现在人们最常使用的防暑、降温、纳凉和通风设备。但是当前这些室内通风纳凉设备都各有其缺点：使用普通空调机调节室内空气时，需要配置室内室外机构进行运转，耗电量大并对门窗的密封性有一定的要求，且室内室外的空气不宜直接对流；使用空调扇调节室纳凉时，声音较大；使用普通电风扇纳凉时，虽然无需关门关窗，但不管普通风扇的功率大小，吹出的风基本为层流风，受迫流动的层流风不利于室内空气的自然对流，并且，层流风与人的体表降温功能差别较大，长时间吹这种风，人难免感到不适。

法国科学家雷诺曾于1883年实验发现，从层流到湍流的转变实际上是发生在无因次数具有一定的数值下（式中：W为流速，d为流径，γ为粘度系数），无因次数＝2300时就会发生层流向湍流的转变。后来，人们把无因次数 视为雷诺数，即：Re ＝，发生转变时的雷诺数为临界雷诺数，记为Rekp。另有大量实验已经测出，Re＜2300时为层流，Re＞104时为旺盛的湍流，而当Re＝2300～104时为过渡区。

发明内容

本发明针对室内通风纳凉设备存在的对门窗的密封性有一定的要求、层流风不能直接自然对流、噪声大、长时间吹会感到不舒服、耗电大的技术问题，提出一种不需要封闭门窗就能直接自然对流、噪声小、温差小、长时间吹也不会感到不舒服、环保节能的湍风对流扇。

为达到上述目的，提出一种湍风对流凉扇，包括：

壳体，所述壳体内设有镂空的通风部，所述通风部设于壳体上部；

机械集成及发电装置，包括处理器、风力发电装置和用于产生湍风及调节湍风的机械集成装置，所述机械集成装置包括分别设于壳体内部的电机和湍流扇叶；所述风力发电装置与电机集成一体，所述电机和风力发电装置分别电连接处理器；所述湍流扇叶的一端与电机的一端固定连接，所述湍流扇叶设于通风部附近；所述湍流扇叶采用雷诺数为3750-7500，相对厚度为3-5%的高效翼形；

模拟深井装置，设于机械集成及发电装置的下部；

电源控制器，连接处理器，用于提供市电或太阳能的电能。

特别的，所述电源控制器包括逆变器、控制器和太阳能电池；所述太阳能电池连接控制器，所述逆变器与控制器并联，所述逆变器连接处理器。

特别的，所述控制器还能通过三线插头连接市电。

特别的，所述壳体下部均匀设有若干个脚轮。

特别的，所述壳体由四面的侧板、底板和顶板组成，所述整个壳体的外观尺寸为700mm×400mm×1000mm。

特别的，所述壳体内设有安装机械集成及发电装置和模拟深井装置的机架。

特别的，所述处理器采用AT89C2051单片机。

在设计雷诺数为3750-7500，我们首先设定流径，临界雷诺数。然后由空气的物性表中查到时空气的粘度系数。求出空气发生层流向湍流转变的临界流速。即将以上参数代入Re＝ 公式，计算得出空气发生层流向湍流转变的临界流速为：