夏日PC消暑指南:机箱风道与风扇选择
进入六月以后北京的天气真是热得让人感觉喘不过气，大家天天打交道的笔记本和台式机更是连人都不如了，所谓热成狗真是一点也不夸张。年年大家在防暑抗高温这个问题上都是八仙过海各显神通，但是很多人光顾着自己凉快，却忽视了夏天台式机、笔记本的散热问题，长期的忽视导致机器一到夏天就问题不断。本周笔者就为大家带来《夏日PC防暑指南》系列文章，分别从“PC、笔记本除尘清灰”“风道构建和风扇选择”以及“硅脂的选择和使用”三个方面来帮助大家对如何给电脑降温有一个全面的认识。
作为系列文章的第二篇，本期我们从风道构建和风扇选择说起。
很多玩家攒机的时候往往会忽略风道这个概念，在风冷散热器为主流的时代，风道的搭建确是发烧玩家们之间讨论最多的问题，如今随着一体水冷的普及大家开始逐渐淡化风道这个概念，风道问题淡化的主要原因有三个一、一体水冷技术的大范围普及，水冷对于风道要求有所降低；二、如今新出的机箱对于风道优化已经做到极致，立体风道技术已经全面普及；三、小白用户依旧对于风道的概念一知半解，下面我们为大家“挖坟”，重新把风道从历史的尘封中拿出，为大家揭开风道的概念与运用。为了方便大家理解下面会利用Q/A方式来解读“风道”
什么是风道？都有那些风道？
风道就是指空气在机箱内运动的轨迹、方向，主要表现于冷风从哪里进入，热风从哪里出去，风的流向应该怎么控制，如何才能达到最好的散热效果，这几点都是我们在攒机时要考虑得。机箱风道设计发展到现在已经出现了水平风道、垂直风道及水平垂直立体风道设计三大类型。
Q：水平风道、垂直风道及水平垂直立体风道各有何优缺点
A：水平风道起步较早，也比较成熟，但是存在一定的散热死角；垂直风道消除了散热死角，但是带来了防尘问题；立体风道采用了多处散热孔的设计，这保证了冷风的充足与热风的及时排出。
Q：如何判别机箱采用那种风道设计？
A：采用水平风道设计的机箱最明显的特征是，机箱前面板加装风扇，背部也加装了风扇；垂直风道最明显的特征是，机箱底部有大面积进风口，顶部进行了开窗，进风量大于排风量形成正压差；立体风道最明显的特征是，顶部开窗、前面板及背部加装风扇、侧板开有散热孔等。
三种不同风道示意图（点击图片可放大）
目前水平风道设计早已过时，且存在散热死角；垂直风道机箱一直被银欣机箱占据，且此类风道机箱对于防尘要求较高；立体散热设计为目前主流，不管国产还是大牌机箱都主推此类风道，下面我们就立体风道展开讨论
机箱内部风扇越多越好？
立体风道是通过大量进风口来获得足够的进风量，那么问题来了，机箱内部风扇是否越多越好？下面我们根据这个问题做一番测试，测试对象为机箱尾部12cm排风扇与风冷散热器之间的组合。
上图为测试结果，就机箱cpu区域散热而言，风扇越多对散热越好，但是提升并不是太大，仅仅2-3摄氏度的差别，为了换取2-3摄氏度的差别来增加一个风扇的噪音与成本是得不偿失的，所以这里得出结论是风扇并不是越多越好，散热效果不是成倍增加，所以风扇再多也无法从本质上改变散热器散热性能。
风扇只是最大限度优化空气对流速度，本质上散热器热交换效率才是决定散热性能好坏的根本。
什么是正压差、负压差？
很多人不明白什么是正压差机箱什么是负压差机箱，甚至会和垂直风道概念混淆，这里先说明一下三者的区别。垂直风道上面已经讲过，是风道的一种设计。正负压差指的是机箱内部空气的压强，正压差是指机箱内部压强大于外部压强，负压差则是机箱内部压强小于外部压强。正负压差是一种物理属性，是非人为 设计的，但可以通过使用工具来改变机箱内外压强的平衡，达到预期的效果。
在机箱中实现正负压差的方法很简单，实际效果也各不相同。正压差是机箱内部压强大于外部压强，那么只要使用更多的风扇往里吹风，使用较少的风扇往外排风或降低排风扇通风量，就可以达到正压差的效果。 负压差则相反，即往外排气大于向内吸气。
正压差和负压差之间的差异
采用正压差设计的机箱，最大的好处是防尘，正压差概念主要是来自无尘室，无尘室主要应用于高科技工业，医疗与食品加工，而无论哪一种等级的无尘室都是以保持正压差来避免灰尘的侵入。而负压差理论上散热效率要大于正压差，比如服务器机箱基本都是向外排风，对排风扇位置也好部署。
当然正压差与负压差到底哪个好一直都是一个争论不休的问题，正压差防尘且对散热效果直观，负压差理论散热效率高，对于防尘这是一个伪命题，只要有进风口都会吸入灰尘，防尘好坏在于进风口防尘措施；正压差与垂直风道机箱配合最好，同样这也是伴随垂直风道机箱诞生的， 两者是相辅相成的关系。
对于普通玩家我们该如何搭建一个简单而又高效的风道？
零零碎碎说了那么，那么对于普通用户而言什么样的风道最直接、高效且简单呢？这个不难，上面我们知道了如今我们早已步入立体风道时代、风扇并不是越多越好、正压差更适合垂直风道机箱，那么对于机箱风道部署如上图所示即可，面板上安装两枚12cm风扇作为进风风扇，尾部安装一枚12cm风扇作为排风扇，如果装有高端游戏显卡可在机箱底部安装一枚进风扇，对于底部没有12cm风扇安装位的机箱，也没关系，单卡平台使用这三枚风扇已经够用了。
扩展阅读：
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。
扩展阅读：
《13款大风扇横评！谁最安静谁的风量大》点击参看文章
《8款风扇横评！一体式水冷风扇怎么选》点击查看文章
《12cm单排一体水冷散热风扇横评第二弹》点击查看文章
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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