機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?

       風(fēng)扇,對于我們來說,都是非常熟悉的,打小起每到夏天就會給送來陣陣涼風(fēng),陪伴我們走過人生的每一個酷暑。對于電腦而言,風(fēng)扇更是不可或缺的,無論是機箱的吐故納新,還是CPU/GPU的強制散熱,或者是流光溢彩的視覺沖擊,風(fēng)扇都擔有重責。

       電腦上用的風(fēng)扇都是DC風(fēng)扇(以下風(fēng)扇均指此),它的運作原理也很簡單,導(dǎo)體通過電流,周圍會產(chǎn)生磁場,如果將此導(dǎo)體置于另一磁場中,將產(chǎn)生吸力或 斥力從而讓物體移動,也就是安培右手定則,中學(xué)物理都有學(xué)過,就不細講了,這次主要是看看DC風(fēng)扇的一些常見指標,它們在風(fēng)扇的選擇與使用中都會用到。

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
風(fēng)扇外包裝上一般都印有基本性能指標

       風(fēng)扇從性能數(shù)據(jù)上說有4個關(guān)鍵的參數(shù),即風(fēng)量、風(fēng)壓、轉(zhuǎn)速和噪音,當然對風(fēng)扇性能有影響的還有扇葉形態(tài)、電機軸承和扇框等等。一把好的風(fēng)扇可以賣到大幾百塊,普通的30-80塊不等,而最便宜的5塊包郵的都有,可見中間還是蠻有講究的。

       風(fēng)量

       風(fēng)量 = 平均風(fēng)速?過風(fēng)面積

       風(fēng)量是最基本的指標之一,不受尺寸結(jié)構(gòu)方式等限制,指單位時間內(nèi)通過過風(fēng)面積的空氣體積,過風(fēng)面積基本上等同風(fēng)扇外框面積減去電機部分內(nèi)框面積。風(fēng) 量一般用CFM(cubic feet per minute,立方英尺/分鐘)來表示,也有少數(shù)人會用m3/min,12cm風(fēng)扇風(fēng)量多在30-80CFM間。

       顯然,平均風(fēng)速一定時,風(fēng)扇直徑越大,過風(fēng)面積就越大,風(fēng)量也就越大,參與熱交換的空氣也就越多,大多數(shù)情況下散熱效果越明顯。但是盲目追求風(fēng)量也是不可取的,因為還有一個與之息息相關(guān)的“風(fēng)壓”我們要顧慮。

       風(fēng)壓

       如果說風(fēng)量是指單位時間內(nèi)參與熱交換的空氣總量,那么風(fēng)壓就決定了這些空氣能到達的位置。準確的講,風(fēng)壓就是出風(fēng)口與入風(fēng)口間產(chǎn)生的壓強差,通俗的 講,風(fēng)壓定義了風(fēng)能吹到多遠的距離,由于風(fēng)壓描述的壓強差比較小,一般以水柱為單位,即mmH2O(毫米水柱),12cm風(fēng)扇風(fēng)壓多在 0.3-1.0mmH2O間。

       風(fēng)壓大小主要取決于扇葉的形狀、面積、高度以及轉(zhuǎn)速,前三者的影響較為復(fù)雜,和轉(zhuǎn)速的關(guān)系就很簡單,同條件下,轉(zhuǎn)速越快,風(fēng)壓越大。

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
風(fēng)扇風(fēng)壓示意圖

       風(fēng)量和風(fēng)壓是一個互相制約的關(guān)系,轉(zhuǎn)速不變的情況下,風(fēng)量越大風(fēng)壓越小,風(fēng)壓越大則風(fēng)量越小,它們之間的制約程度取決于風(fēng)扇的扇葉形狀和整體的結(jié)構(gòu),下面是一張典型的風(fēng)量-風(fēng)壓特性圖。

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
風(fēng)量-風(fēng)壓特性圖

       在我們?nèi)粘?yīng)用中,選擇大風(fēng)量還是選擇大風(fēng)壓的風(fēng)扇要依賴實際情況,比如機箱前置風(fēng)扇多選風(fēng)壓大的,這樣冷空氣可以盡可能地吹到機箱內(nèi)部深處,而后置風(fēng)扇就可選擇風(fēng)量大的,讓更多的熱空氣排出到機箱外,像鰭片密集的或較厚的散熱器,搭配的風(fēng)扇也對風(fēng)壓有一定要求。

       轉(zhuǎn)速

       轉(zhuǎn)速是指每分鐘內(nèi)扇葉所轉(zhuǎn)的圈數(shù),單位為rpm(revolutions per minute),轉(zhuǎn)速對風(fēng)扇的性能影響是巨大的,通常轉(zhuǎn)速越高帶來的風(fēng)量越大、風(fēng)壓也越高,但是噪音也會更大。

       風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由電機、工作電壓、風(fēng)扇扇頁的數(shù)量、傾角、高度、直徑和軸承系統(tǒng)共同決定。絕大多數(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速都是可以調(diào)節(jié)的,這是因為他們的轉(zhuǎn)速會隨工作 電壓的變化而同步變化,我們平常用過的調(diào)速器其實不過就是個小小的變阻器,和風(fēng)量/風(fēng)壓不同,轉(zhuǎn)速能通過簡單的儀器測量或軟件查看,12cm風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速一 般在800-2000rpm。

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
轉(zhuǎn)動中的風(fēng)扇

       噪音

       風(fēng)扇噪音是風(fēng)扇工作時產(chǎn)生雜音,同時,噪音也是對用戶造成直接影響的因素。噪音大小受多方因素影響,如轉(zhuǎn)速、扇葉大小和數(shù)目等,標稱的風(fēng)扇噪聲值是在噪聲小于17dB的消音室中測量的,距離風(fēng)扇1米,并沿風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸的方向?qū)曙L(fēng)扇的進氣口,采用A加權(quán)的方式進行。

       一般要求風(fēng)扇的噪聲要盡量的小,而且不能存在異音,劣質(zhì)的風(fēng)扇,往往扇葉的重心沒有在軸心上,使用一段時間后,風(fēng)扇軸承逐漸磨損,都會使震動加劇噪音變大。

       扇葉

       扇葉的設(shè)計對風(fēng)扇的性能起著決定性的作用,廠商的技術(shù)功底也大多通過各種各樣的扇葉來表現(xiàn),扇葉有幾種主要參數(shù)影響著風(fēng)扇的風(fēng)量、風(fēng)壓和風(fēng)速。

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
葉片曲率越大,風(fēng)量與風(fēng)壓越大,葉片所受的阻力也越大,要求電機的扭力更大

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
葉片傾角(與氣流方向的角度)越大,風(fēng)壓越大,但可能產(chǎn)生回流現(xiàn)象,降低風(fēng)扇性能

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
葉片間距過小會氣流擾動,增加表面摩擦,降低效率,間距過大則會壓力損失增大風(fēng)壓不足

機箱風(fēng)扇選購技巧,什么樣的機箱風(fēng)扇比較好?
葉片弧度能讓吹出氣流集中在出風(fēng)口正前方的柱狀空間內(nèi),可以增加風(fēng)壓

       另外葉片數(shù)目也有很大影響,風(fēng)扇的葉片數(shù)目基本上是5、7、9等奇數(shù),這是為了平衡和避免共振,在相同條件下,增加扇葉數(shù)目,能提高風(fēng)量,但風(fēng)壓會下降,或者說,保證相同風(fēng)量下,通過增加扇葉能有效地降低轉(zhuǎn)速,從而降低噪音。

       除了上述的那些指標外,風(fēng)扇軸承也是很重要的,通常分為含油軸承、液壓軸承、滾珠軸承和磁浮軸承,不同的軸承產(chǎn)生的噪音有大有小,而它們的壽命長短 也有不同。這些軸承各自有著不同的優(yōu)缺點,如含油軸承成本低,噪音小,技術(shù)含量低,壽命也短(5000-8000小時);液壓軸承相比于含油軸承,壽命要 長很多(4萬小時);DIY玩家喜愛的雙滾珠軸承,有著超長壽命,達5萬-10小時,價格高,噪音也大;磁浮軸承則是集大成,技術(shù)含量比較高,壽命也長 (5萬小時),噪音極低,價格也是極高。

       該如何選擇合適的風(fēng)扇?

       風(fēng)扇可以簡單歸為三大類,一類是風(fēng)量扇,另一類是風(fēng)壓扇,最后一類是都均衡扇,三種風(fēng)扇顧名思義就是有些風(fēng)量特別大,有些風(fēng)壓特別大,有些則兩者都有點但都不大(都很大的要么很貴要么很吵),然后根據(jù)場景實際需求來選擇。

       應(yīng)該說風(fēng)量扇適用大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境,能讓更多空氣參與到熱量交換過程當中,像機箱后置、上置、側(cè)邊風(fēng)扇都可以選用風(fēng)量型扇子,風(fēng)道暢通的話,機箱前置 風(fēng)扇也可以用大風(fēng)量的扇子,如果硬盤籠之類的在風(fēng)扇附近,風(fēng)壓類扇子會更好一些,對于散熱器搭配的風(fēng)扇,如果鰭片不是很密集散熱器不是很厚的話,還是以風(fēng) 量扇為主,基本原則就是,抽風(fēng)類的風(fēng)扇多選用大風(fēng)量風(fēng)扇,密集型、阻力較大的區(qū)域的吹風(fēng)類風(fēng)扇多使用風(fēng)壓高的風(fēng)扇,并且有一個前提,噪音得小,至少在夜深 人靜時你不能聽到它在那呼呼呼地忙個不亦樂乎!

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