散热风扇那一面是吸风
作者:WittmanARC
在提起散热风扇的风力时,一些行家老手们往往会提到“风量”与“风压”等等词汇,令人云里雾里。
相信大家都有着这些疑问:“风压”与“风量”究竟意味着什么?衡量风扇在散热器上的表现,应该是看风量还是风压?以及,小小的机箱散热风扇,为何会卖出数十乃至上百元的价格,成本究竟去哪里了?
本篇文章就将针对这些问题,围绕散热风扇的基本属性——气流与散热展开讨论,希望能解开你的疑惑。
本篇文章不涉及RGB相关的内容。
风扇的意义?
对于一把散热风扇而言,最重要的用途是将其转动的机械能转化为空气的动能。这里就需要引入“热对流”的概念。
散热是需要空气的对流来完成的,根据估算热对流时使用的公式:
热流量=(对流传热系数)物体表面积x物体表面同流体的温度差
不难得知,在其他条件相同的情况下,“对流传热系数”将直接决定热流量的大小。相比自然对流,强制对流往往能将“对流传热系数”增大5倍以上。
而散热风扇就是通过带动空气,形成强制对流。以增大对流传热系数的方式,快速带走散热器上的热量。
风量与风压?
在选购风扇时,我们往往会看到“风压扇”与“风量扇”的字眼。风压和风量究竟意味着什么?这里就要介绍风扇的P/Q曲线了。
风扇的静压与风量是一对矛盾的值,而P/Q曲线揭示了它们的关系。在P/Q曲线上,横轴是风扇在单位时间内输出的气流量,即风量。而纵轴则是风扇出风侧的气流压力,即风压。
每一把风扇在不同的静压下都将输出不同的风量,因此有着不同的P/Q曲线。
曲线与横轴(风量轴)的交点,是风扇不受任何阻力时所输出的风量。
而曲线与纵轴(静压轴)交点,则指“使风扇输出风量=0”时,所需的静压。
不同的用途也有着不同的负载曲线。机箱风扇的阻力较低,因而静压需求较小,而散热和水冷排的阻力较大,风压需求较大。通过求取负载曲线与P/Q曲线的交点,我们便能知道这把风扇在对应用途下的性能表现。
以猫头鹰官方的P/Q曲线为例,我们可以看到:
代表S12A的蓝色曲线与风量轴交点的值最大,与风压轴的交点值很小。这表明S12A风扇在阻力较低时有着很大的气流量,但是一旦面临高阻力环境,它的输出风量就会暴跌。
而F12风扇则反之,它的绿色曲线拥有着很大的静压轴交点,但与风量轴的交点最小。这表明F12是一把风压风扇,高阻力环境才能凸显它的优势。
当然,P/Q曲线与坐标轴的交点固然重要。但P/Q与负载曲线交点所对应的风量,才真正决定了风扇的实际表现。
在这方面,A12X25所代表的棕色曲线则表现最亮眼。虽然它与坐标轴的交点都不是最大,但同水冷排、散热器和机箱的负载曲线交点值都最突出。因而在这些使用环境里,风压、风量参数均不是最大的A12X25,反而拥有最好的表现。
如今,越来越多的风扇厂商选择公开P/Q曲线,通过比较同一厂商不同风扇的P/Q曲线,我们能够更好地确定一款风扇的具体性能取向。
此外,P/Q曲线的形状,还能揭示一款风扇扇叶的工作情况。如图,便是山洋官方公布的9S型风扇和9RA型号风扇的P/Q曲线。
可见,9S型风扇的P/Q曲线比9RA更加平滑,而9RA风扇的P/Q曲线则出现了凹陷。
曲线明显凹陷的地方有时源自扇叶失速,通常会增大噪音、削弱效能。P/Q曲线表明9S风扇的扇叶失速情况更少,“静音之王”的称号名不虚传。
风扇的种类?
在我看来,根据风力特性的不同,可以大致地将散热风扇分为风压型、风量型和均衡型三种。
风量型风扇拥有同转速下较大的风量,由于不需要太大的静压,它们的转速通常较低,以换取更好的噪音表现。
正如猫头鹰的P/Q曲线所描述的那样,风量型风扇的同转出风效率很高,但在阻力较大的情况下,它们的性能会暴跌。因此,风量型风扇适合装在机箱后出风口的位置上,有时也能应付较薄的风冷散热器塔体。
有时,风量型风扇的扇叶高度斜切,投影较小,如猫头鹰S12系列
抑或扇叶宽大、边缘圆润,形似鱼雷。如台湾利民的TY-141系列。
风压型风扇具备较大的静压,就像P/Q曲线图里的猫头鹰F12那样。它们通常有比较高的转速,能克服很大的阻力。
细长而锋利边缘,是性能毫不妥协的证明。风压型风扇是专为水冷冷排、较厚的风冷散热器塔体等准备的利器。
为了进一步提高风压,这些风扇有时还会配备定子导向叶片。这类型风扇的代表有台达AK-12B、猫头鹰F12。
定子导向叶片会影响风扇的风量,但能进一步聚焦、引导气流,带来更大的静压。定子导向叶片的布置需要深厚的功力。设计稍有不慎,风扇的噪音便会不成比例地增加。
偶尔有一些不太成功的“均衡扇”产品,也会客串到“风量扇”与“风压扇”的领域中来。如利民C12C,便是到披着“均衡扇”外衣的风量扇,但在商品简介里,它甚至又能摇身一变“入门风压扇”。
顾名思义,均衡型风扇则在风压和风量间取得平衡,它们通常拥有不算低的转速,但也有着良好的风噪表现,是风扇中的“万金油”。但也因此,设计一把好的均衡风扇并不容易,成本高昂。
优秀的均衡型风扇将如P/Q曲线图中的A12X25那般,实际表现非常出色且均衡,水冷、风冷散热器和机箱风扇样样精通。但若设计稍有失误,“均衡”便会变为“鸡肋”。
有时,均衡型风扇会在一定程度上牺牲同转速性能,换取更加良好的同等噪音表现。在我看来,这类型风扇的代表作有猫头鹰A12X25、“温柔台风”GT3600——无一不是公认的经典。
风扇为何昂贵?
看了这么多风扇,相信大家难免会有一个问题:为什么直径区区12cm的散热风扇,会比一些台扇还更加昂贵?按照常理,体积硕大的台扇本应比散热风扇成本更高。究竟为何导致了这般价格?
主要的问题恰恰出现在“散热”这一用途上,气流的高温对风扇的寿命构成了挑战。
即便是工业产品,温度也是其寿命的头号公敌。以山洋9S型工业风扇为例。在40时,它的使用寿命为6.6万小时。但只需上升至60,其使用寿命就将直接下降40%!
在当今功耗与日俱增的背景下,机箱内的“火炉”们越来越高温。不同于工作在室温的台扇,处于吸风位置的散热风扇,有时会吸入超过50的高温气流。它的温控和寿命压力,因而远远超出家用台扇。
在长时间运转后,同价位台扇的电机温度都不可谓不高。但作为台式机内的散热风扇,自身的发热必须受控,甚至需要承受吸入气流的高温炙烤,方才能忠实履行散热的职责。
此外,“体积”恰恰也是影响因素之一。
我们常常可以见到为汽车进行“四轮定位”,其中便有动平衡的步骤。和车轮相似,动平衡水平将直接影响风扇的噪音和轴承寿命,而越小尺寸的风扇,对动平衡精度的要求也越高。
受限于12cm的小尺寸,动平衡有着很大的难度。雪上加霜的是,散热风扇还有着较高的转速。材料均匀度的细微差异、驱动电机的轻微震动,在一两千甚至三千以上的高转速下就会被不断放大,最终产生显著共振。
反观体积更大的台扇,通常它们的最大转速仅在一千转上下,更大的尺寸也让动平衡的精度要求低很多。
此外,需要指出的是,数十元的台扇和同价位的散热风扇,其在所处分类的相对定位是不同的。与几十元的台扇定位相同的散热产品,应该是如大陆利民C12C这般,价格同样低廉的散热风扇:60元三把,性价比拉满。至于可靠性?别太纠结了。
而一把可靠风扇的真正成本,我们可以从工业产品的定价上窥见一斑。事实上,市面上十余元的工业风扇主要来自于拆机、翻新,甚至是兼而有之的冒牌产品。一把真正的正品台达,其价格亦可高达四五十元,乃至超过百元。
当然,并不是每一名消费者都能承受如猫头鹰般夸张的风扇溢价。但一向以物美价廉而著称的台达尚且如此,一把可靠散热风扇的成本 其实远不像人们所设想的那样低廉。
后记
一把优秀的散热风扇,是P/Q曲线上的取舍与平衡,也是质量与设计的共同结晶。
究竟如何合理地搭配散热风扇,以在性价比与性能间取得平衡?具体哪些位置需要配置风量型风扇,而哪些风扇位更适合风压型风扇?在下一篇文章里,我们将对此进行更深入的探讨。
这篇文章到这里就结束了,如果对本文内容与风扇选购有疑惑,随时欢迎与我交流!
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邵肿风3118电脑的散热器是吹风还是吸风? -
仇霍钟19456839982 ______ 正常的风扇就是把风吹向散热片,在CPU和散热片之间一般都有硅胶,用来传到热量,然后由散热片将热量发散出去.电脑频繁关机、散热片热的话,有可能是风扇功率不足,或者灰多影响散热,或者硅胶干结影响散热.除灰、点机油、观察风扇(转速快慢).应该能够解决风扇问题.如果散热片温度不高,风扇转速正常,没有多少灰的话,就有可能不是风扇问题的问题,那就要看主板上有没有鼓了的电容了,或者内存和显卡.具体情况具体分析,没有任何一种方法能够解决所有问题的.
邵肿风3118我的CPu散热风扇方向只有面对着显卡和电源, 往哪边好点? 客服说风扇是吸的,可是我安装好了,是 -
仇霍钟19456839982 ______ 你用的塔式侧吹散热器,一般来说这种散热器是往机箱后部散热口吹的,具体风道如图,往显卡、往电源吹都不行,这不互相影响么,重要的是把热量排出去,是往外排的
邵肿风3118电脑风扇是吹风还是吸风? -
仇霍钟19456839982 ______ 一般是向外吹风的,因为它起到的作用是帮助电脑在工作的时候散热.
邵肿风3118双风扇的散热器向着哪边? -
仇霍钟19456839982 ______ 我也是这样安装的,风向机箱后排风,个人觉得内存可以吸风散热,CPU也可以正常散热,内存产生的热量还是小的,大热量的还是CPU,然后机箱上也有散热风扇,如果你没有上散热风扇可以加装后散热风扇,形成风道,其实,不超频的情况下CPU风扇是完全够用了,装这些风扇个人觉得只是心里作用,如果真的发烧,那就全套水冷,有静音又放心.
邵肿风3118电源风扇吹风是往外吹还是往里吹?
仇霍钟19456839982 ______ 您好, 一:电源风扇多是往外吹风,因此建议把机箱散热风扇装到前面,设置为往里面吸风,这样散热效果比较好. 二:现在大多是12CM静音风扇,一般在电源下部,那种是往电源里吹的,然后通过机箱后方向的风道口,排风. 三:cpu是计算机的大脑,那么电源,它不仅是计算机的重要配件之一,还是计算机的心脏.而计算机电源风扇就是为心脏散热的作用,计算机电源风扇不行那直接影响到计算机电源工作的稳定性. 希望对您有所帮助.
邵肿风3118还有一个风扇在CPU正上方. 求科普,求告知这3个风扇是各是吹风,还是吸风 -
仇霍钟19456839982 ______ 机箱底部的是进风,也就是吸风入机箱内部.CPU散热风扇是吹风.顶部后侧的是把风从机箱内部抽出到外面.
邵肿风3118电脑散热器的风扇是吹还是吸 我没有分给你们 谢谢 -
仇霍钟19456839982 ______ 其实是一侧进风,一侧出风,利用风扇把机器内部的热量带出来
邵肿风3118电脑主机里的电源风扇吹向里面散热片还是对外吹把热空气排出去的 -
仇霍钟19456839982 ______ 散热风扇的风向是吹往有标签的一面.电源风扇都是吸风的,即将里面的热量吸出.
邵肿风3118为什么电风扇一面是吹风一面是吸风?
仇霍钟19456839982 ______ 因为电风扇的叶片旋转起来把它背后的空气“赶”到前面形成风,后面感觉起来就像吸风,前面就像吹风咯
邵肿风3118风扇正面无风还会往里吸风 -
仇霍钟19456839982 ______ 不知你是哪个风扇?CPU风扇风是往下吹的,就是往里吸风.