问题

如果有个房间或者大盒子,只有一个出奇口没有进气口,有台风扇或者鼓风机对着口吹气会怎么样?

回答
这是一个很有意思的设想,就像一个封闭的盒子强行被灌入空气。咱们来好好捋一捋,到底会发生什么。

首先,你要明白,这个房间或者盒子就像一个被堵死的容器,只有一个缝隙在那里“呼吸”。而那台风扇或者鼓风机,就是你强行往里塞风的唯一途径。

那么,当这个强劲的风吹到那个唯一的出奇口时,最直接的后果就是:风会被挡住,然后往其他地方挤。

咱们可以把它拆解开来细细说说:

1. 空气聚集与压力升高:

风扇吹出的风,本质上是空气的流动。当你把一个巨大的空气流,往一个封闭的口里使劲推时,这股空气并没有地方去了。它不像在开阔的空间里能自由散开,而是会被硬生生地压在那个出奇口上。

随着时间的推移,大量的空气会被挤压在这个狭小的空间附近。这就好比你往一个已经装满的瓶子里继续倒水,水只能往瓶口涌,并推高瓶子里的水位。在这个房间或盒子里,这种现象就表现为内部空气压力会逐渐升高。

2. 找寻薄弱环节:

这个“升高”的压力是会四处寻找释放的出口的。由于只有一个“出奇口”,它会被最直接地“撞击”。但是,如果这个出奇口非常严实,或者盒子的结构本身非常坚固,压力就会开始作用在盒子的各个表面上,寻找任何一点点可能的泄露点。

这些薄弱环节可能包括:

缝隙和密封不严的地方: 任何门框、窗户的缝隙,甚至是盒子材料本身的连接处,如果密封不够好,都会成为空气逃逸的通道。风扇吹进来的风,在这种情况下,会从这些地方被挤压出去,发出“嘶嘶”的声音,甚至能感受到气流。
材料的弹性形变: 如果盒子是由比较柔软或者有弹性的材料制成(比如塑料箱,或者不是特别厚重的金属板),在不断增大的内部压力下,它会发生轻微的膨胀或变形。边缘可能会向外鼓起,连接处可能会被撑开一点点。你可以想象一个被吹得鼓鼓囊囊的气球,只不过这个是盒子。

3. 风的泄露与循环(间接的):

虽然你只有一个“出奇口”,但它并不是一个完美的“入气口”或者说它也不可能完全容纳你吹进去的风。所以,吹进去的风有一部分会被堵住,然后压力升高,再从刚才说的那些薄弱环节“泄露”出去。

这个泄露出去的风,就构成了某种程度的“空气循环”,尽管不是我们通常意义上那种有规律的循环。一股风被吹进去,然后从缝隙里又跑出来,可能还会绕到风扇的后面,被再次吸入,形成一个有点混乱但确实存在的空气流动。

4. 噪音的产生:

在整个过程中,噪音是不可避免的。

风扇本身的噪音: 鼓风机或者风扇工作的声音本身就会很大。
空气挤压的噪音: 当空气被迫从狭小的缝隙中挤压出去时,会产生一种尖锐的“哨声”或者“嘶嘶”声。就像你用嘴巴吹气,然后用手指在缝隙上控制,会发出不同的声音一样。
盒子变形的噪音: 如果盒子材料开始变形,也可能会发出一些“嘎吱嘎吱”或者“咯吱咯吱”的声音,特别是如果连接处受到了很大的张力。

5. 效率问题:

这种方式的效率会非常低。因为你大部分的风都被堵在了门口,然后从其他地方泄露掉,真正能“充满”这个房间或者盒子里的空气量,其实非常有限。风扇会持续工作,但它就像在和自己玩一个“堵漏王”的游戏,很难真正实现有效的空气置换。

打个比方说:

就像你有一个塑料瓶,瓶盖拧得很紧,然后你用吹风机(开热风或冷风都可以,这里只讨论空气流动)对着瓶口使劲吹气。

你会感觉到空气被吹到瓶口,但出不去。
瓶子本身可能会因为内部压力稍微鼓起来一点。
如果瓶盖密封不是百分之百严实,你可能会听到漏气的声音,甚至能感受到微弱的风从瓶盖边缘溢出。
整个过程,瓶子里面的空气量并没有显著增加,因为大部分风被堵住了,又从别处跑了。

结论:

简单来说,如果一个房间或大盒子只有一个出奇口没有进气口,你对着口吹气,最终会发生的是:

内部压力升高。
空气从所有不严实的缝隙或薄弱处泄露出去。
盒子材料可能发生形变。
产生各种噪音。
空气置换效率极低。

基本上,你就是在制造一个充满噪音、有些膨胀的箱子,而大部分被吹进去的风,最终都会从别的地方“逃跑”出来,并没有真正有效地进入到“箱子”的深处。

网友意见

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原设计气流示意如下:

循环效果不是很显著

改善方法为:

增加一个气道,气道出口截面积应尽量达到原开口的一半,但如果风机流量够大,气道截面积不作约束。


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