夏日PC消暑指南:机箱风道与风扇选择
如何挑选适合自己的风扇,首先我们从风扇的一些必要知识讲起,这里都是干货,不喜欢的玩家可以直接跳过看结论。
一般来讲,我们衡量一款风扇好坏是从它的性能、工作噪音、寿命等方面进行评价。对于DIYer来说,外观、附加值等也成为衡量一款风扇是否优秀的标准。
衡量一款风扇的性能最重要的两项指标就是这款风扇的风压和风量。
风量:即单位时间内通过风扇出风口(或进风口)截面的空气体积,单位一般为cfm,即立方英尺每分-cubic feet per minute,或cmm,即立方米每分- cubic metres per minute。风量=平均风速×过风面积。可见,风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积的大小。过风面积相同,风速越高,风量越大;风速相同,过风面积越大,风量越大。 风冷散热器是利用热交换带走散热片上堆积热量的。显然,采用同样的散热片结构与空气流动方式,单位时间内通过的空气越多,带走的热量也就越多。
因此,其它条件不变的情况下,可以说实际风量对风冷散热效果起着决定性的作用。
风压:风压即风扇能够令出风口与入风口间产生的压强差,单位一般为mm(cm) water column,即毫米(厘米)水柱(类似于衡量大气压的毫米汞柱,但由于压强差较小,一般以水柱为单位)。风压是衡量风扇“强劲”程度的重要指标,风压直接影响到风扇的送风距离。对于那些比较厚重的散热器或者机箱风道风扇来说,一款风压大的风扇是必不可少的。
对于目前流行的一体水冷来说,在选择风扇的时候要着重选择大风压风扇,正如上面所说,风压代表风扇强劲如否,而对于冷排而言风压代表能否将冷排吹透明。
除了风压、风量这两个性能决定因素外,关于风扇还有叶片曲率、叶片倾角、叶片间距、叶片数目、叶端间隙、叶片弧度、电机直径、叶片光滑度等参数,感兴趣玩家可以看看以下的科普(文字整理于玩家堂)
叶片曲率:在一定范围内,叶片曲率越大,相同转速下,气体动能也就越大,即风量与风压越大;同时,叶片所受的阻力也越大,要求电机的扭力更大。
叶片倾角:倾角越大,叶片上下表面间压力差越大,相同转速下风压越大;但上表面压力过大,可能产生回流现象,反而降低风扇性能。因此,叶片倾角也应在一定限度内提升。
叶片间距:叶片间的距离过小,会导致气流扰动,增加叶片表面的摩擦,降低风扇效率;叶片间的距离过大,则会导致压力损失增大,风压不足。
叶片数目:各种规格风扇叶片的截面曲线、倾角等基本相若,每片叶片宽度往往取决于扇叶的高度。为了保证叶片间距不致过大,影响风压,径高比较小(即相对较薄)的风扇多采用增加叶片数目的方法弥补。不论叶片数目是多是少,轴流风扇的叶片数目却往往是3、7、11等奇数,这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶,又没有调整好平衡,很容易使系统发生共振,倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳,将会使叶片或心轴发生断裂,因此多设计为关于轴心不对称的奇数片扇叶设计。这一原则普遍应用于包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。
叶端间隙:如何调整扇叶与外框之间所存在的间隙是风扇设计中的一大难题。间隙过小会令此间气流与叶片、外框发生摩擦,增大噪音;增大间隙则会由于反激气流等影响而降低风扇效率。
叶片弧度:扇叶除了在截面上具有一定曲率外,在俯视平面内也并非沿着径向笔直延伸,而是向着旋转方向略有弯曲,呈一定弧度。如果叶片沿径向笔直延伸,风扇旋转所带动的气流在出风口一侧将呈散射状,送风距离短,且“力量”不集中;如现行产品版略带弧度,则可保证吹出气流集中在出风口正前方的柱状空间内,增加送风距离与风压。
电机直径:由于电机与轴承的存在,轴流风扇主轴所在的中心部分难免一定无气流通过的盲区,主轴直径便决定着此盲区的大小。主轴直径的大小则主要取决于风扇电机的功率——大功率的电机需要更大的定子绕组线圈,必然占用更多的空间,在无法纵向扩展(增加高度)的情况下,便只好横向扩展(增大面积)。
叶片光滑度:这是一项非设计因素影响的指标,基本上取决于生产者的模具成形与后期处理工艺。在设计曲线之外,叶片上的不平整会在旋转中产生紊流,增加摩擦,降低风扇效率,折损风扇性能,增大工作噪音。
噪音
在现在的DIY领域里,玩家们越来越在乎PC整机的工作噪音,而噪音的最大来源之一就是风冷散热器。风冷散热器的工作噪音主要有三个来源:轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。
轴承的摩擦与振动:不但产生噪音,而且影响性能,缩短器件寿命。
扇叶的振动:一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性,可以承受一定程度的物理形变,同样也会在推动空气过程中因受力发生振动,但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均,重心与旋转轴心存在偏心距所致。
风噪:流动的空气之间互相冲扰,与周围物体发生摩擦,叶片对气流的分离作用,周期性送风的脉动力等,都会产生噪音。空气流速越快湍流越多,往往风噪也越大,而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流,产生较大风噪的同时,更会对风量造成不利影响。另外,同款风扇噪音与转速成正比,叶端间隙越小产生的噪音也越大。
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风扇虽小,但门道很多,光参数就那么一堆,根据各大同行风扇横评上来看,一款风扇的性能强弱并不是单独增加一两项独特的设计就能使风扇性能大幅提升,这需要风扇整体在各个细节上处理的恰到好处,才能得以发挥非常好的的性能。噪音方面基本上表现为性能越强的风扇其相对于同转速一些性能较弱的风扇更吵,也就说几乎没有一款风扇能做到性能和噪音的完美结合,熊和鱼掌不可兼得。
当然有些风扇会对叶片进行优化,使其尽可能的提升风压或者风量
风扇的一些小知识讲完了,相信很多用户对于风扇的选择依旧还是一知半解,为了结合上一页,搭建高效风道,在文章的结尾小编为大家推荐几款好用的机箱风扇。
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