电风扇叶片为啥非得是单数？

作为家庭避暑神器，空调可谓拯救了许多打工人于水火。而在空调没能覆盖的地区，电风扇的存在为无数人带来片刻的清凉。
仔细观察不难发现，我们见到大部分的风扇，扇叶都是奇数片的，最常见的是 3 叶和 5 叶的电风扇。为什么我们好像没有见过 2 片或者 4 片叶子的风扇呢？不同的扇叶数量又会带来怎样的影响呢？今天，我们就来聊一聊风扇叶片背后的秘密！

我们知道电风扇是通过电机带动扇叶转动而产生向前的风，但其本身制热不制冷，而是通过吹出的风加快人体散热来实现降温。
一般家庭使用的电风扇都是由插头、扇叶、电动机和外罩等主要部件组成。当人们插上插头，接通电源后，电动机就开始消耗电能，并通过转动将电能转化为机械能，带动电风扇的扇叶快速转动。扇叶在高速旋转时，周围空气的流动速度加快，就形成了风。而人之所以能在风吹的环境下感受凉爽，是由于风的经过会加速人体表面的汗液蒸发。
那么为什么电风扇在设计时更多采用的都是奇数叶片呢？

首先，奇数叶片的稳定性更强。

当风扇的叶片数量为偶数时，由于材料本身质量不均，加上安装存在误差，叶片在高速转动时会发生颤动。如果叶片设计成偶数，则会形成对称排列方式。由于对称性，一边叶片的抖动会往相对叶片传导，容易引起共振，从而导致其无法长时间承受共振产生的能量而出现断裂的情况。

而当风扇的叶片数量为奇数时，这个问题就可避免，因为它可以排列成不对称的形状，有效降低噪音和自身的抖动。

偶数片扇叶对称形状（上） 奇数片扇叶更为平衡（下）

其次，从节能角度而言，三片风扇更节省成本也相对节能一些。

因为三片风扇可以形成不对称的一个合理的力学动力，当一片叶片不具备动力势能时，其他的两片处于势能状态，两片势能叶片自然可以轻松带动一片暂时不具备势能的叶片，从而可以节省电力和节约能量。

还有小伙伴可能会好奇，风扇叶片是多一些好还是少一些好？

相信大家都有注意到，老式的风扇大多为三叶电扇，风力强劲，但同时也有着噪音大、吹出的风比较直接、相对较硬、给人体带来的舒适感较差等缺点，而随着材料和技术进步，大家现在看到的家用电风扇则更多是五叶、七叶甚至更多叶的电扇，叶片的增加，需要配合材质上的更新、电机技术的提高，基本上风扇扇叶越多，电机质量也要更加好。其吹出的风更加柔和并且噪声更小。这是由于，在转速基本不变的情况下，适当增加扇叶数能够减小单个叶片所切割出的空气体积而使得吹出的风更加柔和同时降低噪音。

单数叶片的设计理念不仅在风扇上适用，在部分螺旋桨直升机的设计中也有着一定的体现。 

除此之外，对于散热器这种轴流风扇，由于散热器的实际散热效果，很大程度取决于叶片数量的设计，因此厂家通常会采用增加叶片数目的方式，来保证一定的风量和风压，但不管轴流风扇的叶片数目是多少，叶片结构大多也是 7、9、11 这样的奇数组成，也有着同样的道理。

散热器叶片直升机螺旋桨发电风车叶片

参考文献

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/7NRk75Gd_R7PaHLCQboogg

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/xmxtCw44aM2qD8Q5Sf3ATQ

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/bjVhOZRZwlIBp6eQkoEUeg

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来源丨力学科普（id:lxkp_cstam）

责编丨杨雅萍

审校丨徐来、林林

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