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。 风扇外包装上一般都印有基本性能指标 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。 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。 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。 风扇风压示意图 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。 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。 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。 转动中的风扇 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。 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。 |