散热效率差,风扇的送风形式选对了吗

 

轴流风机与离心风机

最广泛的形式就是用轴流风机向下吹风(以CPU散热为例),之所以这么流行是因为综合效果好且成本低廉。此外,还有将轴流风机的方向反过来,变成向上抽风的形式,这种方式最近似乎变得越来越常见。

两种送风形式的差别在于气流形式的不同,鼓风时产生的是紊流,风压大但容易受到阻力损失;抽风时产生的是层流,风压小但气流稳定。理论上说,紊流的换热效率比层流大得多,因此才成为主流设计形式。但是气流的运动与散热片也有直接关系。在某些散热片设计中(比如过于紧密的鳍片),气流受散热片阻碍非常大,此时采用抽风可能会有更好的效果。

这就证明了把翅片蒸发器的冷量采用抽风方式是较好的原因,至于采用侧面鼓风的设计,通常不会和顶部鼓风的效果有什么差别。

轴流风机受电机位置的阻挡,气流不能流畅通过鼓风区域的中部,这称为“死区”。而在典型的散热片上,恰恰中部鳍片的温度最高。由于存在这种矛盾,采用轴流风机时,散热片的散热效果并不充分。

离心风机是与轴流风机完全不同鼓风形式,也逐渐开始使用在CPU散热当中,通常被电脑用户称为“涡轮风扇”。这种风扇的优越之处在于很好地解决了“死区”问题。离心风扇与传统风扇的不同之处是其叶片旋转是在垂直的平面内进行的,进风口位于风扇的侧面。散热器底面接收到的气流分布较均匀。

离心风机的鼓风方向上没有障碍物,所以在各个位置都有同样的气流。同时它的风压和风量的调节范围也更大,转速控制的效果更好。负面的影响和大功率轴流风机一样——价格高、噪音大。

风扇的并联与串联

并联运作就是并列使用两个或两个以上的风扇。 

并联风扇与单独风扇的运作曲线图
串联风扇与单独风扇的运作曲线图

两个风扇并联所产生的风量体积,仅在自由空间条件下,为单一风扇风量的两倍,而当并联风扇应用于较高系统阻抗的情况时,系统阻抗愈高,并联风扇所能增加的风量愈低。因此,并联的应用仅在低系统阻抗的情况下建议使用,即风扇在几乎完全自由送风的情况下运作。

串联运作就是串行使用两个或两个以上的风扇。 

两个风扇串联产生的静压,在零风量条件下可达两倍,但在自由空间的情况下,并不能增加风量。多加一个串联风扇,在较高静压之系统,可增加风量。

因此,串联运作对高系统阻抗的系统,可达到最高的效果。 

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