夏日PC消暑指南:機箱風道與風扇選擇
如何挑選適合自己的風扇,首先我們從風扇的一些必要知識講起,這里都是干貨,不喜歡的玩家可以直接跳過看結論。
一般來講,我們衡量一款風扇好壞是從它的性能、工作噪音、壽命等方面進行評價。對于DIYer來說,外觀、附加值等也成為衡量一款風扇是否優秀的標準。
衡量一款風扇的性能最重要的兩項指標就是這款風扇的風壓和風量。
風量:即單位時間內通過風扇出風口(或進風口)截面的空氣體積,單位一般為cfm,即立方英尺每分-cubic feet per minute,或cmm,即立方米每分- cubic metres per minute。風量=平均風速×過風面積。可見,風扇風量的大小基本取決于風速的高低與過風面積的大小。過風面積相同,風速越高,風量越大;風速相同,過風面積越大,風量越大。 風冷散熱器是利用熱交換帶走散熱片上堆積熱量的。顯然,采用同樣的散熱片結構與空氣流動方式,單位時間內通過的空氣越多,帶走的熱量也就越多。
因此,其它條件不變的情況下,可以說實際風量對風冷散熱效果起著決定性的作用。
風壓:風壓即風扇能夠令出風口與入風口間產生的壓強差,單位一般為mm(cm) water column,即毫米(厘米)水柱(類似于衡量大氣壓的毫米汞柱,但由于壓強差較小,一般以水柱為單位)。風壓是衡量風扇“強勁”程度的重要指標,風壓直接影響到風扇的送風距離。對于那些比較厚重的散熱器或者機箱風道風扇來說,一款風壓大的風扇是必不可少的。
對于目前流行的一體水冷來說,在選擇風扇的時候要著重選擇大風壓風扇,正如上面所說,風壓代表風扇強勁如否,而對于冷排而言風壓代表能否將冷排吹透明。
除了風壓、風量這兩個性能決定因素外,關于風扇還有葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片數目、葉端間隙、葉片弧度、電機直徑、葉片光滑度等參數,感興趣玩家可以看看以下的科普(文字整理于玩家堂)
葉片曲率:在一定范圍內,葉片曲率越大,相同轉速下,氣體動能也就越大,即風量與風壓越大;同時,葉片所受的阻力也越大,要求電機的扭力更大。
葉片傾角:傾角越大,葉片上下表面間壓力差越大,相同轉速下風壓越大;但上表面壓力過大,可能產生回流現象,反而降低風扇性能。因此,葉片傾角也應在一定限度內提升。
葉片間距:葉片間的距離過小,會導致氣流擾動,增加葉片表面的摩擦,降低風扇效率;葉片間的距離過大,則會導致壓力損失增大,風壓不足。
葉片數目:各種規格風扇葉片的截面曲線、傾角等基本相若,每片葉片寬度往往取決于扇葉的高度。為了保證葉片間距不致過大,影響風壓,徑高比較小(即相對較薄)的風扇多采用增加葉片數目的方法彌補。不論葉片數目是多是少,軸流風扇的葉片數目卻往往是3、7、11等奇數,這是由于若采用偶數片形狀對稱的扇葉,又沒有調整好平衡,很容易使系統發生共振,倘葉片材質又無法抵抗振動產生的疲勞,將會使葉片或心軸發生斷裂,因此多設計為關于軸心不對稱的奇數片扇葉設計。這一原則普遍應用于包括部分直升機螺旋槳在內的各種扇葉設計中。
葉端間隙:如何調整扇葉與外框之間所存在的間隙是風扇設計中的一大難題。間隙過小會令此間氣流與葉片、外框發生摩擦,增大噪音;增大間隙則會由于反激氣流等影響而降低風扇效率。
葉片弧度:扇葉除了在截面上具有一定曲率外,在俯視平面內也并非沿著徑向筆直延伸,而是向著旋轉方向略有彎曲,呈一定弧度。如果葉片沿徑向筆直延伸,風扇旋轉所帶動的氣流在出風口一側將呈散射狀,送風距離短,且“力量”不集中;如現行產品版略帶弧度,則可保證吹出氣流集中在出風口正前方的柱狀空間內,增加送風距離與風壓。
電機直徑:由于電機與軸承的存在,軸流風扇主軸所在的中心部分難免一定無氣流通過的盲區,主軸直徑便決定著此盲區的大小。主軸直徑的大小則主要取決于風扇電機的功率——大功率的電機需要更大的定子繞組線圈,必然占用更多的空間,在無法縱向擴展(增加高度)的情況下,便只好橫向擴展(增大面積)。
葉片光滑度:這是一項非設計因素影響的指標,基本上取決于生產者的模具成形與后期處理工藝。在設計曲線之外,葉片上的不平整會在旋轉中產生紊流,增加摩擦,降低風扇效率,折損風扇性能,增大工作噪音。
噪音
在現在的DIY領域里,玩家們越來越在乎PC整機的工作噪音,而噪音的最大來源之一就是風冷散熱器。風冷散熱器的工作噪音主要有三個來源:軸承的摩擦與振動、扇葉的振動、風噪。
軸承的摩擦與振動:不但產生噪音,而且影響性能,縮短器件壽命。
扇葉的振動:一般采用塑料制作的風扇扇葉具有一定的韌性,可以承受一定程度的物理形變,同樣也會在推動空氣過程中因受力發生振動,但幅度一般較小。另一種較為嚴重的振動則是由于扇葉質量分布不均,重心與旋轉軸心存在偏心距所致。
風噪:流動的空氣之間互相沖擾,與周圍物體發生摩擦,葉片對氣流的分離作用,周期性送風的脈動力等,都會產生噪音。空氣流速越快湍流越多,往往風噪也越大,而且會隨著風速的提高呈加速度增大。普通的軸流風扇會在扇葉與外框間的空隙處產生反激氣流,產生較大風噪的同時,更會對風量造成不利影響。另外,同款風扇噪音與轉速成正比,葉端間隙越小產生的噪音也越大。
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風扇雖小,但門道很多,光參數就那么一堆,根據各大同行風扇橫評上來看,一款風扇的性能強弱并不是單獨增加一兩項獨特的設計就能使風扇性能大幅提升,這需要風扇整體在各個細節上處理的恰到好處,才能得以發揮非常好的的性能。噪音方面基本上表現為性能越強的風扇其相對于同轉速一些性能較弱的風扇更吵,也就說幾乎沒有一款風扇能做到性能和噪音的完美結合,熊和魚掌不可兼得。
當然有些風扇會對葉片進行優化,使其盡可能的提升風壓或者風量
風扇的一些小知識講完了,相信很多用戶對于風扇的選擇依舊還是一知半解,為了結合上一頁,搭建高效風道,在文章的結尾小編為大家推薦幾款好用的機箱風扇。
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