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机箱散热风机越大越好?

日期: 2018-08-17
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  散热风机可以说是计算机机箱的标配了。几乎每台计算机都会配置散热风机,以保证计算机内部的部件能够正常运转,不被热量影响。很多人一直都有一个感觉,就是机箱散热风扇越大越好,越强力。那么事实是否真的是大家所认为的那样呢?

机箱散热风机越大越好?

  风扇,对于我们来说,都是非常熟悉的,打小起每到夏天就会给送来阵阵凉风,陪伴我们走过人生的每一个酷暑。

  对于电脑而言,风扇更是不可或缺的,无论是机箱的吐故纳新,还是CPU/GPU的强制散热,或者是流光溢彩的视觉冲击,风扇都担有重责。

  电脑上用的风扇都是DC风扇(以下风扇均指此),它的运作原理也很简单,导体通过电流,周围会产生磁场,如果将此导体置于另一磁场中,将产生吸力或斥力从而让物体移动,也就是安培右手定则,中学物理都有学过,就不细讲了,这次主要是看看DC风扇的一些常见指标,它们在风扇的选择与使用中都会用到。

  风扇从性能数据上说有4个关键的参数,即风量、风压、转速和噪音,当然对风扇性能有影响的还有扇叶形态、电机轴承和扇框等等。

  一把好的风扇可以卖到大几百块,普通的30-80块不等,而最便宜的5块包邮的都有,可见中间还是蛮有讲究的。

  1风量

  风量 = 平均风速?过风面积

  风量是最基本的指标之一,不受尺寸结构方式等限制,指单位时间内通过过风面积的空气体积,过风面积基本上等同风扇外框面积减去电机部分内框面积。

  风量一般用CFM(cubic feet per minute,立方英尺/分钟)来表示,也有少数人会用m3/min,12cm风扇风量多在30-80CFM间。

  显然,平均风速一定时,风扇直径越大,过风面积就越大,风量也就越大,参与热交换的空气也就越多,大多数情况下散热效果越明显。

  但是盲目追求风量也是不可取的,因为还有一个与之息息相关的“风压”我们要顾虑。

  1风压

  如果说风量是指单位时间内参与热交换的空气总量,那么风压就决定了这些空气能到达的位置。准确的讲,风压就是出风口与入风口间产生的压强差,通俗的讲,风压定义了风能吹到多远的距离,由于风压描述的压强差比较小,一般以水柱为单位,即mmH2O(毫米水柱),12cm风扇风压多在0.3-1.0mmH2O间。

  风压大小主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速,前三者的影响较为复杂,和转速的关系就很简单,同条件下,转速越快,风压越大。

  风量和风压是一个互相制约的关系,转速不变的情况下,风量越大风压越小,风压越大则风量越小,它们之间的制约程度取决于风扇的扇叶形状和整体的结构,下面是一张典型的风量-风压特性图。

  在我们日常应用中,选择大风量还是选择大风压的风扇要依赖实际情况,比如机箱前置风扇多选风压大的,这样冷空气可以尽可能地吹到机箱内部深处,而后置风扇就可选择风量大的,让更多的热空气排出到机箱外,像鳍片密集的或较厚的散热器,搭配的风扇也对风压有一定要求。

  1转速

  转速是指每分钟内扇叶所转的圈数,单位为rpm(revolutions per minute),转速对风扇的性能影响是巨大的,通常转速越高带来的风量越大、风压也越高,但是噪音也会更大。

  风扇转速由电机、工作电压、风扇扇页的数量、倾角、高度、直径和轴承系统共同决定。

  绝大多数的风扇转速都是可以调节的,这是因为他们的转速会随工作电压的变化而同步变化,我们平常用过的调速器其实不过就是个小小的变阻器,和风量/风压不同,转速能通过简单的仪器测量或软件查看,12cm风扇的转速一般在800-2000rpm。

  1噪音

  风扇噪音是风扇工作时产生杂音,同时,噪音也是对用户造成直接影响的因素。噪音大小受多方因素影响,如转速、扇叶大小和数目等,标称的风扇噪声值是在噪声小于17dB的消音室中测量的,距离风扇1米,并沿风扇转轴的方向对准风扇的进气口,采用A加权的方式进行。

  一般要求风扇的噪声要尽量的小,而且不能存在异音,劣质的风扇,往往扇叶的重心没有在轴心上,使用一段时间后,风扇轴承逐渐磨损,都会使震动加剧噪音变大。

  1扇叶

  扇叶的设计对风扇的性能起着决定性的作用,厂商的技术功底也大多通过各种各样的扇叶来表现,扇叶有几种主要参数影响着风扇的风量、风压和风速。

  叶片曲率越大,风量与风压越大,叶片所受的阻力也越大,要求电机的扭力更大、

  叶片倾角(与气流方向的角度)越大,风压越大,但可能产生回流现象,降低风扇性能

  叶片间距过小会气流扰动,增加表面摩擦,降低效率,间距过大则会压力损失增大风压不足

  叶片弧度能让吹出气流集中在出风口正前方的柱状空间内,可以增加风压

  另外叶片数目也有很大影响,风扇的叶片数目基本上是5、7、9等奇数,这是为了平衡和避免共振,在相同条件下,增加扇叶数目,能提高风量,但风压会下降,或者说,保证相同风量下,通过增加扇叶能有效地降低转速,从而降低噪音。

  除了上述的那些指标外,风扇轴承也是很重要的,通常分为含油轴承、液压轴承、滚珠轴承和磁浮轴承,不同的轴承产生的噪音有大有小,而它们的寿命长短也有不同。

  这些轴承各自有着不同的优缺点,如含油轴承成本低,噪音小,技术含量低,寿命也短(5000-8000小时);液压轴承相比于含油轴承,寿命要长很多(4万小时);DIY玩家喜爱的双滚珠轴承,有着超长寿命,达5万-10小时,价格高,噪音也大;磁浮轴承则是集大成,技术含量比较高,寿命也长(5万小时),噪音极低,价格也是极高。

  1该如何选择合适的风扇?

  风扇可以简单归为三大类,一类是风量扇,另一类是风压扇,最后一类是都均衡扇,三种风扇顾名思义就是有些风量特别大,有些风压特别大,有些则两者都有点但都不大(都很大的要么很贵要么很吵),然后根据场景实际需求来选择。

  应该说风量扇适用大多数应用环境,能让更多空气参与到热量交换过程当中,像机箱后置、上置、侧边风扇都可以选用风量型扇子,风道畅通的话,机箱前置风扇也可以用大风量的扇子。

  如果硬盘笼之类的在风扇附近,风压类扇子会更好一些,对于散热器搭配的风扇,如果鳍片不是很密集散热器不是很厚的话。

  还是以风量扇为主,基本原则就是,抽风类的风扇多选用大风量风扇,密集型、阻力较大的区域的吹风类风扇多使用风压高的风扇,并且有一个前提,噪音得小,至少在夜深人静时你不能听到它在那呼呼呼地忙个不亦乐乎!

机箱散热风机越大越好?

  综上所述,机箱散热风机真的不是越大性能就越好。散热风机的选择不仅要看大小,还要看它本身的功率和能够产生的风量。同时也要考虑到自己的实际需求,这样才能够科学地选到适合自己计算机的散热风机,使计算机夏日也不会过热。


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