一、案例介绍

　　使用3D打印外壳的桌面级的无叶小风扇，比较简单，由电池盒、电机、扇叶、3D打印的风扇结构组成，电池盒自带开关。无叶风扇相较于传统风扇可以有更好的安全性以及美观度。并且风是从底座那里吸入的，经过扇叶推动后排入到环形孔中，再由压力挤压出去，便形成了自然风，中间是没有对空气进行切割，所以送风更柔和。

二、设计灵感

　　第一次见到无叶风扇时的那种发现新大陆的感觉，当时其精巧的设计给我留下了深刻的印象，虽然时隔多年，现在还能回想起来当时想到的第一个问题就是：风从哪里来的?后来工作以后虽然多次有想要买一台的想法，屡屡被其高昂的价格劝退。。

　　偶然在论坛闲逛的时候看到了https://makelog.dfrobot.com.cn/article-308460.html这篇帖子，才意思到，自己也可以做一台无叶小风扇啊！

三、技术原理

　　以圆环形无叶风扇为例，其底座表面设有许多进气孔，其内装有空气压缩机。当机器运行时，空气压缩机利用涡轮叶片的旋转，从进气孔吸入空气并增压，之后排向上部圆环的中空部分，并从圆环边缘的细缝高速流出，最终形成吹向我们的气流。它最大的特点，就是吹出的风量能远远超过空气压缩机吸入的风量，因此也被称为“空气倍增器”。其利用了流体力学中的伯努利原理：流速越快，流体压强越小。伴随着高速的气流射出细缝，内圈表面会产生负压，迫使后方的空气流入环内。其次，内圈表面被设计成类似于机翼的形状，并有一定的倾角。基于机翼产生升力的原理：在一定的角度范围内，倾角越大，内圈靠近后端处会产生更大的负压。因此，在这两个作用的叠加下，内圈轴向上出现了显著的压强差，驱使着后部气流进入圆环内，以此增加出风量。

　　某款无叶风扇的产品图，右图示意其圆环轴向被设计成类似于机翼的结构(内圈部分类似于机翼的上表面)，气流从其后部的狭缝喷出。同时，流出圆环的气流由于具有一定的黏性，能将四周的空气也“夹带”进来。

某款无叶风扇的计算流体力学模拟（颜色示意气流速度）

　　和常规风扇相比，无叶风扇最大的优势在于能产生平稳并且连续的气流。常规风扇的叶片在旋转时会切割气流，而且在叶尖会产生“涡流脱落”，导致产生的气流有强烈的变化和间断。相比之下，无叶风扇所产生的气流更为稳定舒适。

四、物料清单

序号	名称	图片	数量
1	微型280电机电动小马达配2节电池盒+四叶风扇		1
2	3D打印外壳		3
3	5号电池		2

五、制作步骤

　　淘宝买了一个小风扇的套装，自带了电池盒、电机和扇叶，扇叶的大小比原博主的要大，所以只是使用了原博主上面那部分的模型，底部的模型就自己建模型，改模型来实现的。

　　这里为了美观，把电池盒放到了底部，底座中间打通，把电机线通过这个孔直接传过来，然后接到电机上，装上扇叶。

　　这部分唯一比较麻烦的是给电机接线的部分，在接线前需要判断好电机的正负极，有些电机会有标注，没有标准的话也可以先通电测试一下转向，再接线。我是直接把线焊到了电机上，不会焊接的小伙伴也可以通过缠绕+打热熔胶的方式固定。

　　然后就是安装外壳和上面的圆环。

　　非常要重点提示一下：圆环打印出来会有很多的支撑，拆的时候需要有耐心，并且不要漏掉出风口那里的支撑，不然风是无法顺利的出来的。

就是下图中圆环圈起来的地方，这个地方的支撑很容易被忽略掉。

六、效果展示

七、模型文件

无叶小风扇零件

2.1MB关联模型

创客玩法：钟摆波模型