為什麼風力渦輪機有三個窄葉片,而我家的風扇卻有五個寬葉片? ——J. Lester,賓夕法尼亞州斯特勞茲堡
桑迪亞國家實驗室風能技術部門的技術人員 Dale E. Berg 回答
風力渦輪機葉片和吊扇葉片之間的差異源於對比鮮明的設計標準:風力渦輪機旨在捕獲高速風以高效發電;吊扇需要以低速移動空氣,並使用廉價的元件。
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為了降低傳動系統成本,風力渦輪機必須捕獲快速移動空氣中的能量並以相對較高的速度旋轉——在限制範圍內,以避免產生過度的噪音。(緩慢的旋轉會增加扭矩,並需要更重和更昂貴的傳動系統元件。)這種高效率的能量轉換決定了使用升力型渦輪葉片,類似於飛機機翼,具有扭曲和錐形的翼型形狀。葉片設計在風中產生壓力差——一側高壓,另一側低壓——這導致葉片轉動。結構和經濟因素的結合推動了大多數風力渦輪機上使用三個細長葉片——使用一個或兩個葉片意味著更復雜的結構動力學,而更多葉片意味著葉片和葉片與渦輪機的連線件的成本更高。
另一方面,吊扇的製造目的是透過輕柔地移動空氣,使房間內的居住者感到舒適。其工程師致力於在風扇低速旋轉(出於安全原因)時最大限度地減少噪音,並降低建造成本,從而降低購買價格。能源效率不是首要考慮因素,因為執行成本不高——一臺典型的吊扇每天執行 24 小時,每月消耗約 60 千瓦時,平均電費約為 6 美元。因此,大多數吊扇都採用了相對低效的阻力裝置葉片;旋轉傾斜的葉片會將空氣垂直推開。寬而扁平的葉片製造成本低廉,並且作為阻力裝置效果良好。葉片越多越好,但有一個上限,通常的四或五個葉片的佈局是平衡效率和成本之間權衡的結果。
2001 年《機械工程》雜誌上的一篇文章記錄了一個名叫丹尼·帕克的人為創造更高效的吊扇而進行的探索。帕克最初的葉片原型看起來很像風力渦輪機葉片,但最終結果(由於製造、安全和操作方面的考慮)是標準吊扇葉片和風力渦輪機葉片之間的混合體。
輸血過程中,捐獻者的 DNA 會發生什麼變化? ——W. McFarland,佛羅里達州冬季花園
西奈山醫學院助理教授 Michelle N. Gong 解釋道
研究表明,輸血接受者體內的供體 DNA 會持續數天,有時甚至更長時間,但其存在不太可能顯著改變基因檢測結果。紅細胞是輸血的主要成分,沒有細胞核,也沒有 DNA。然而,輸血的血液確實含有大量含 DNA 的白細胞,或稱白細胞——每單位(大約一品脫)血液中約有十億個細胞。即使是經過過濾以去除供體白細胞的血液成分,每單位也可能含有數百萬個白細胞。
研究人員透過一種稱為聚合酶鏈反應 (PCR) 的方法檢測到輸血後的供體 DNA,該方法擴增微量的遺傳物質,用於檢測和鑑定特定基因。使用 PCR 擴增女性接受男性供體輸血的女性受者體內男性基因的研究表明,供體 DNA 在受者體內持續長達七天。一項針對接受大量輸血的女性創傷患者的研究表明,供體白細胞的存在長達一年半。
然而,所有這些結果都是使用非常靈敏的技術發現的,透過這些技術,供體 DNA 在比受者 DNA 更豐富的情況下被選擇性擴增。在對供體和受者共有的基因進行擴增的研究中,結果反映了輸血受者自身 DNA 的優勢,表明供體 DNA 是一種相對無關緊要的闖入者。
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