● 9679  30 4/22 Entropy1988  □ [閒聊] [禁書] 校園都市的風力發電機
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作者: Entropy1988 (EDward) 看板: C_Chat
標題: [閒聊] [禁書] 校園都市的風力發電機
時間: Mon Apr 22 22:16:33 2013

註！含有 魔法禁書目錄 及 超科學電磁砲S 的風力發電機畫面。

雖說沒什麼提到劇情，劇透的問題或許輕微，但是還是有疑慮的話，

就請不要繼續看下去。


可使用網頁版http://www.ptt.cc/bbs/C_Chat/M.1366640196.A.CE2.html






校園都市裡面很多風力發電機。動畫裡面，總是有畫面要帶到風機，
就跟熱帶島嶼故事要帶到椰子樹差不多。
不過是到了超科學電磁砲S我才開始注意這些風機的葉片的運轉方向。

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就我觀察現實中的風機(長得很像螺旋槳、電風扇的這一類)，
假如把它當成一台電風扇，通常它的受風方向是這樣：
http://i.imgur.com/ii9c1E4.jpg
我就把這個承受風的方向叫作「正面受風」。
我也看過一些機型它受風的方向是相反的(我自己叫作「反面受風」)。
不過以圖片中的這種類型來說，我想是正面受風，我還沒看到例外。
也許是顧慮到，假如以反面受風的方式，風會先撞上塔柱才碰上葉片，
干擾比較多。

在確定了受風的方向後，要判斷一台風機的葉片在受風時會用什麼方向轉動，
可以從葉片的「傾斜角度」或者「刀背向前」來看出。
不過這些都是目前我個人比較粗略的觀察。

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首先是傾斜角度。這裡我想搬出一種有差異但是類似的風車種類來輔助說明：
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Water_Pumping_Windmill.jpg
他的每個葉片是一片片的金屬片。這些個別的金屬片並不是平鋪在同個平面上，
而是都有某個傾斜的角度。
因為這個角度的關係，風車受風後，葉片就會產生旋轉風車的力量，讓風車轉動。
圖片裡的這種風車，風是從你吹向畫面內的方向。
我們可以從葉片的傾斜方向來判斷他產生的力的方向。
以風車現在最上方的葉片來說，它受到了從你吹向畫面內的方向的風，
他將會得到一些往右的力量，這可以從葉片的傾斜方向看出。
至於最下方的葉片是得到向左的力量。這些葉片就這樣帶動風車順時鐘轉動。
假設現在風車葉片的傾斜方向完全相反，像這樣：
http://i.imgur.com/IcEfYhb.jpg
那麼，例如最上面的葉片，在受風時會得到向左的力量。風車會逆時鐘轉。
或許可以借用飛機機翼的名詞，把這個角度叫作攻角。
http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_attack

不過這個判斷方法有個很根本的問題，
風機葉片的剖面形狀通常不是像金屬片那樣是扁平的，
運作原理也不盡然是靠攻角。
其次，葉片的剖面形狀是曲面了也造成了在畫面上判斷傾斜方向的困難。

葉片的剖面形狀類似機翼剖面
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SSchlagRotorblatt.jpg

然而我初步想如果風機葉片存在著這種傾斜角度(攻角)的話，
風機也很難違背傾斜角度的規則來運作，
所以我姑且準備了傾斜角度這個判斷法來用。

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其次是「刀背向前」我承認我拿這個判斷法來用並不是很有把握，
算是一個用歸納法從觀察實際的風機得出的結果。
但是「刀背向前」在畫面上是相對容易辨認的。
http://i.imgur.com/NCi4GyP.jpg
請看葉片形狀。(C-1)這樣看過去，葉片的形狀有些類似吃牛排會用到的餐刀，
只是刀柄變短很多，接在葉片的中心轉軸上。

葉片裡有的部位比較圓厚，而有的部位比較扁平。(C-2)我觀察到的風機葉片，
肥厚的部位的方向是葉片運轉前進的方向(C-3)。我套用機翼設計的原理來看，
我想這個圓厚-扁平的空氣動力外型設計製造了壓力差，推動葉片轉動。
從葉片根部到葉片末端的直線上，是相對圓厚的部位，除此之外的地方是比較扁平的，
我想這是有助於葉片支撐強度的設計。以餐刀的比喻來說，
刀背是向前的方向，刀刃是向後的方向。

http://youtu.be/sLXZkn2W-lk?t=13s
(參考用)

這樣看來前面畫面裡的風機，將會順時鐘轉動：
http://i.imgur.com/lEAuR88.jpg

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就我對現實風機運轉的方向的粗略觀察，「傾斜角度」和「刀背向前」不會互相違背。

http://i.imgur.com/tpqPbOU.jpg
現在風機的正面面對著你。就我對風機的觀察，葉片圓厚的地方會離你比較近，
扁平的地方離你比較遠。這樣子的傾斜方向，
會讓正面受風的風機用順時鐘運轉。這剛好符合刀背向前的原則。

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小結對於風機葉片轉動方向的判斷。
首先要用「正面受風」的方式決定風吹在風機上的方向，風機總是正面受風。
然後分別用「傾斜角度」還有「刀背向前」來判斷風機會是順時鐘或逆時鐘轉動
(視角從正面看過去，像「正面受風」的方向)。
最後判斷動畫裡的轉動方向是否和前面的方法判讀出的一樣。

我會用「刀背向前」為主，「傾斜角度」為輔。
「傾斜角度」的判讀，不是不容易，就是做不到，幾乎都有爭議。
這是因為葉片的剖面形狀不單純。以後關於這個爭議我就不註解了，
但是我會看狀況簡述判讀的根據。

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〈魔法禁書目錄片頭〉
請見圖1、2
http://i.imgur.com/z09WGFp.jpg

圖1：
「刀背向前」：逆時鐘
「傾斜角度」：逆時鐘(用右邊的風機判斷)
「動畫演出」：逆時鐘
→《符合》

圖2：
「刀背向前」：順時鐘
「傾斜角度」：順時鐘
「動畫演出」：逆時鐘
→《違反》

動畫裡，圖1的後面緊接的就是圖2。結果葉片的形狀瞬間就反轉了，不太自然。
雖然說他們都是逆時鐘運轉，但是這卻讓它們一個《符合》一個《違反》，
圖1與圖2，是矛盾的；除非它們可以不遵守「正面受風」。
不過之後我還是會繼續使用「正面受風」。


〈魔法禁書目錄第10話，16分鐘以後〉
請見圖3、4、5
http://i.imgur.com/cpWSogF.jpg

「刀背向前」：順時鐘
「動畫演出」：順時鐘
→《符合》


〈魔法禁書目錄第11話，21分鐘以後〉
請見圖6
http://i.imgur.com/SijDlLR.jpg

「刀背向前」：順時鐘
「傾斜角度」：順時鐘
「動畫演出」：順時鐘
→《符合》


〈超科學電磁砲S第1話，約2分30秒後〉
請見圖7
http://i.imgur.com/Xxen8Za.jpg

「刀背向前」：逆時鐘
「傾斜角度」：逆時鐘
「動畫演出」：順時鐘
→《違反》


〈超科學電磁砲S第1話，約2分50秒後〉
請見圖8
http://i.imgur.com/ICULBVC.jpg

「刀背向前」：逆時鐘
「動畫演出」：順時鐘
→《違反》


〈超科學電磁砲S第1話，20分鐘後〉
請見圖9、10
http://i.imgur.com/dZMovZy.jpg

「刀背向前」：逆時鐘
(以特寫美琴坐在風機上的圖9那幕來看。再次註記，視角是從正面來看。)

「動畫演出」(美琴所在的風機)：逆時鐘 →《符合》
「動畫演出」(其他台風機)：順時鐘 →《違反》


〈魔法禁書目錄第14話，10分鐘以後〉
請見圖11、12、13
http://i.imgur.com/SoiTS8X.jpg

這個例子其實並不是風推動風機，而是風機受到了外來電力，開始轉動。
我想順道提一下。「動畫演出」是逆時鐘轉動。以葉片攻角來看，
這樣可能會產生方向是吹出畫面方向的風。但是這和「刀背向前」的方向相反，
我猜會產生其他亂流。
當電扇來用並不是這些風機原本設計的用途，在空氣動力上可能會很沒效率。

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上面是關於轉動方向的事情。再來是關於風機分佈位置的事情。
雖然我不是專家，不過我覺得校園都市裡有些風機的位置有些奇怪。
http://i.imgur.com/Sz9ubAd.jpg
主要的疑點在於，這些風機很靠近建築群，常常是直接安插在其中。
高樓會妨礙風的流動，這對風力發電不利，一來風力變小，
二來如果氣流破碎得比風機直徑還要小，我猜就對風機的效率有很大影響。
而風機放在建築群裡也帶來一些危險。
http://youtu.be/uDvmp2EjCvQ
(音樂不討喜，請留意音量。)

http://youtu.be/I2NscsOj2AY
這片不需要看完。我想指出的是它起火以後，因為葉片還在轉動，
看起來消防隊會很難靠近。

另外就是噪音之類的干擾問題。

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對於劇組在這些風機的製作上，我有一些擔心，

因為看起來這些風機並沒有很完全的統一。

有時候會出現照理說要順時鐘轉的風機，但是它有時順時鐘轉有時逆時鐘轉；

又另些時候會出現照理說要逆時鐘轉的風機，但是它有時順時鐘轉有時逆時鐘轉。

大家有興趣的話也可以看一下這些風機。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 1.34.54.3
推 TaiwanXDman:你可以改用論文的格式來寫
推 Vladivostok:其實有些不是發電機吧 是大型現代藝術裝置
→ librex:嗯..我END了 反著轉不是學園都市的都市傳說嗎 XDD
推 defenser:台灣的風力發電機有很多配置也不合理論阿，畢竟是裝飾
※ 編輯: Entropy1988     來自: 1.34.54.3            (04/22 22:19)
推 std94003:看到一半就END了 基本上都市中用風力發電就很不科學了
推 TaiwanXDman:其實他們都用御坂妹發電
→ syoutsuki77:原PO你真的確定JC考究過風力發電嗎..._A_
→ syoutsuki77:說不定他們只是隨興畫的...
推 kylin936:大家都以為那是風力發電機  其實那是刮鬍刀
推 JAYMA56:不是聽說靠妹妹發電媽店風車會變風扇反轉
推 youngluke:我覺得他們只是畫了個很像的東西在那邊看心情轉而已....
推 hmnc:話說回來 像最近苑裡都在抗議風力發電噪音問題 學園都市裝這
推 charlietk3:動畫組只是憑自己對風力發電機的印象來畫而已
推 eastwing:如果這部是京阿尼做的,我會覺得值得討論,可是這部是JC...
→ Entropy1988:看大家這樣講，JC是做得很隨便還是......
→ KS571:你把他當佈景就好，現實上根本不會這樣裝阿
推 zseineo:我是覺得當初河馬應該也沒想很多吧www
→ zseineo:我猜河馬的想法是:決定好一方被干涉的方式>在都市裏面設定
→ zseineo:一堆風力發電機
推 adolfal007:看到大戰時的學園都市科技...這風力發電絕對是裝飾
→ zseineo:所以說是為了讓一方被打那一拳才有那麼多發電機的(誤?
推 enfis:作畫人員不會想那麼多吧......
我最在意的還是有幾台根本就是逆著轉，像是最近的電磁
砲S全部都逆轉，除了被美琴逆轉的那一台逆逆得正。(第1話)
只是...要是大家都覺得JC出問題很正常的話那我也只好
放鬆心情笑一笑。
→ hmnc:些大風扇會有噪音嗎？還有學園都市有沒有風扇相距各1500公尺
推 eastwing:zseineo說的可能就是事實...
推 deepseas:風扇噪音我想在他們的腦袋裡根本沒有想過吧
推 ehentai:這篇超認真的XD
推 MRZ:此乃QB牌電風扇,不是用來發電的~
→ librex:御坂妹:御坂去發電機旁邊散步還要你們管嗎 奇怪诶你們
推 twflanker:還有一個可能性:variable prop pitch
請教這是...
推 SaberTheBest:優質好文
→ Rain0224:其實是讓一大群御坂妹去踩發電腳踏車來供電 (拖
推 hmnc:御版妹自己沒有電嗎？還是乾脆美琴以一擋N好了 ...
推 Ricrollp:結果到時候發現這是某個陰謀的伏筆 瞬間神作畫
→ twflanker:簡單來說就是槳葉的傾斜角度(pitch)可變,
喔這倒是可能的解釋。
不過，還是，低效率地反著轉不如乾脆高效率地正常轉，
風力發電機本來就可以改變自己面向的方向。
推 snocia:上一季電磁砲特典有吐槽過學園都市裡的風車
→ mackywei:認真的說：改用論文格式發應該很有趣。
※ 編輯: Entropy1988     來自: 1.34.54.3            (04/22 22:44)
→ twflanker:風速超標的時候甚至可以順槳(feathering),減少受力
→ snocia:說大都市裡放風車有用嗎、發的電夠用嗎、根本是用電運轉吧
→ snocia:之類XD
→ twflanker:可以參照現代的渦槳飛機,這些飛機的逆推力幾乎都是用
→ twflanker:可變距螺旋槳達成的,在部分船隻上也有運用
→ Entropy1988:謝謝twflanker的意見
→ twflanker:如果我沒記錯大型的wind turbine幾乎都是可以變距的
推 kerorok66:推解說
→ twflanker:一來可以依照風速調整pitch,發電風速較廣,颱風來的時候
→ Entropy1988:應該都可以。葉片的根部那有定位馬達。
→ twflanker:也可以順槳減少阻力(免的被吹爛)
→ PsycoZero:不要吐這個，光是發電時的聲音就應該很吵了...
→ twflanker:風力發電吵得要死阿,不過反正七倍音速的HsB-00都弄的出
→ twflanker:來,說不定平凡的風車外貌下是超越世界水平50年以上的CFD
→ twflanker:結晶,完全無噪音這樣(超大誤)
→ ruo01332000:颱風來的時候會以Y字型停止葉片旋轉 然後葉片呈90度
推 Valerian:之前有人提過，學園都市裝這麼多風扇才是學生失控主因
推 MRZ:就是我提的啊XD
推 shintz:那只是大型電風扇 用來調節氣流溫度的
推 mstar:其實學園地底深處有無數妹妹複製體，跟駭客任務一樣用來發電
推 jasOTL:我看完了。 覺得原po好認真!! 照著原po的文章去看 真的有這
→ jasOTL:個問題  不過從動畫表現的角度看 也許只是想要製造那種「角
→ jasOTL:色的特殊能力發動時，周圍的異變」來襯托出角色的特殊吧
→ jasOTL:假想一下當你使用跟電有關的能力時，原本順著轉的東西逆轉
→ jasOTL:或是原本在動的東西暫時停下來了 不是感覺很帥嗎？
→ jasOTL:回到考究的觀點 雖然沒有仔細考究是有點那個，不過就算針對
→ jasOTL:風車考究而修正了轉動方向 還是會有像前面幾樓提的「在大樓
→ jasOTL:間裝風力發電的效率問題」 換句話說 漏洞百出補不完 乾脆就
→ jasOTL:把重點擺在表現角色魅力上。 這樣一來不但省成本 還有機會
→ jasOTL:因為塑造了帥氣的角色而多賺一點。 兩全其美。我是這樣想的
→ Entropy1988:謝謝jasOTL的意見
推 pc007ya: 我看完了 哇靠 也是因為滿有興趣的 給推