挑战极限——深入解析机箱最大容纳
● 几个通用的公式
以上只是特定机箱和特定温度下的允许最大功率值,很具有局限性,下面就来探求一下适用于大多数机箱与日常温度下允许功率值的计算方法。
(一)等温公式
结合E=CpρV(ΔT)=Q=W=P×t和ΔT=Tmax-T=50-T两式
可得:
P max = Cpρ(ΔT) (常数) ·V/t |
因为Cp、ρ为近似常数,Tmax 取为50℃,环境温度一定时,ΔT为固定值,所以Pmax仅和排风量V/t成正比,而和其它因素无关。
根据公式,很容易得到室温30℃时Pmax与排风量之间的关系曲线图:
A点意义为:机箱完全封闭时,机箱内硬件必须全部断电。否则机箱内温度会慢慢积累,最终超过硬件承受能力。
曲线和横轴之间的任何一点均为机箱内硬件可正常工作状态点;曲线上的点为极限工作状态点,曲线不包括A点;而曲线和纵轴之间任何的一点均为不可正常工作点,工作在这个区域的计算机必会因为温度问题导致系统崩溃甚至硬件损坏。
(二)等风量公式
同样,当排风量V/t一定时(即机箱电源不变时),V/t ·Cp ρ为常数, 箱内最高允许温度也为常数,此处定为Tmax = 50℃,可以得到室温T和最大允许总功率Pmax关系公式:
在排风量一定时,CpρV/t 为常数,室温T和最大允许功率Pmax成一次函数关系,取风扇排风量为25CFM时,可得到Pmax与室温的关系曲线图:
A点意义为,当环境温度和机箱最高允许温度相等时 ,机箱内硬件必须全部断电。否则,虽然机箱内外空气仍然有温差,但机箱内的空气温度已经高于硬件承受能力了。
同样,曲线和横轴之间的任何一点均为机箱内硬件可正常工作状态点;曲线上的点为极限工作状态点,曲线不包括A点;而曲线和纵轴之间任何的一点均为不可正常工作点,工作在这个区域的计算机必会因为温度问题导致系统崩溃甚至硬件损坏。
(三)等功率公式
当最大允许功耗Pmax一定时(即为常数),可以得到公式;
分别以室温(T)和排风量(V/t)为横坐标和纵坐标,可以得到等最大允许功耗图。
在图上可轻易查出任意室温下,任一排风量机箱中最大允许功耗。
曲线上端无限靠近T=50℃直线,说明当环境温度与最高允许温度差距越来越小时,机箱必须通过加大排风量才能保持Pmax不变。
曲线下端无限靠近V/t=0CFM直线,说明当排风量逐渐减小时,必须降低环境温度才能保持Pmax不变。
从直线A可以看出,排风量V/t一定时, 最大允许功率Pmax和机箱内外温度差ΔT成正比关系。
从直线B很容易看出,在温度T一定时,最大允许功率Pmax和机箱排风量V/t成正比关系。
以上三个公式应用范围很广,不涉及到机箱的厚度、材料、质量、体积、品牌等因素,因此大多数人可以从上面的几个图中找到自己机箱所在点,求得其最大允许功率值。<