选择正确的风扇

选择正确的风扇
2007年04月18日 星期三 15:54
（第1部分）

测量热度

风扇的主要用途是用于冷却另一个零件，因此，在决定选购哪种风扇之前，散多少热是必须考虑的最重要因素之一。

Q = m Cp DT

Where,

Q = 传送到系统的热量，Watts Cp=具体的空气热量，J/Kg x K
m = 集中的空气流量比率，kg/s
DT = 所求的不同空气温度(柜子外部周围的空气)，K

然而，集中流动比率和立体流动比率之间仍有关系:
m = rG

Where,

G = 立体流动比率，m3/s
r = 空气密度，kg/m3

因此，所求的立体流动比率可计算为:

G = Q / (rCp DT)

B通过使用该公式，气流量的粗略估计可获得所求的总空气温度，升为DT，但因并未明确说明真实的气流量。风扇曲线和系统阻力的曲线交叉将决定真实操作的气流量。

1) 气流网方法:
若要该方法有效需要有一定的真实标准。第一，必须知道通往柜子的路径或能估计出。每二，必须保持几何简单，这说意味着三维路径不能复杂。

2) 计算的商业软件:
路径更复杂时，流动动力学计算的使用能使这些更简单化。风扇的性能曲线用来作为参考被输入到CFD软件，并以决定操作点和系统抗性。虽以考虑到紊乱和重力的作用，CFD评定了气流和热传输到三维视图，以作为实际寿命的使用。在更复杂的计算中，如为系列或平行的风扇，使用CFD软件能更容易分析出结果。

3) 系统实验性计算的模仿:
The total airflow or the system resistance curve can be measured using the experimental method. In this method, the operating airflow is obtained when the engineer superimpose the airflow and system resistance curve.

不考虑如何运作，产生自系统的气流，以下所示的系统阻抗曲线表示了所有系统



如下表示的是：非线性气流对比静电压:

DP = KrGN

Where,

DP = 系统压力损失
K = 系统的负载因素
r = 空气密度
G = 气流比率
N = 恒量，在1和2之间变化
如N=1，气流是薄的。
如N=2，气流是紊乱的。

一旦决定气流，需评估真实的气流与必需气流的对比。如真实值大于必需值，需重新检查包装系统，以此证实和修复气流阻力的减少。

总的来说，你在选择风扇时，首要和最重要需考虑的因素是确定气流，和用以移动立体比率流程来达到消散整个系统的热量时所必需的压力。在确定第一个因素之前，作一些分析，确定其它的因素如风扇尺寸，轴承，或其他可能无多大意义或无多大联系的特殊功能的一些因素。第一部分的作用是对风扇主要功能的介绍和必须的因素，用以确定选择风扇时的依据。第二部分，我们继续研究其他可变量，如噪音，电压，轴承，这些对选择风扇更具体。此外，在选择时，其它供选择的方法，如系列风扇和平行风扇提供给读者作为在选择风扇时的综合考虑。

选择正确的风扇（第二部分

在第一部分中，我们通过确定最重要的特性建立了选择冷却设备的主要要素，如气流获得的一定静电压。在“什么是风扇”这一节当中，我们描述了风扇的构成，但因每个特性都有不同的变量，所以主要的问题是确定哪些变量的结合是最能适合所使用的环境。此外，读者会从本节中发现包括对使用多种风扇的简短分析和从经济的观点来选择风扇的小部分意见。

可变量结合的最佳选择是什么？

对于这个问题没有统一的答案，因工程师的创新决定了每种应用都是独一无二的。例如，十年前，电脑使用92x92x25mm来冷却内部系统。现今，我们已有工程师设计出电脑使用60x60mm 和80x80mm.。 也许可以假设， 10年后工程师能对桌上型电脑设计出40x20mm的风扇。

虽然在选择风扇时，推进空气是最重要的概念，而有一个不能被忽略的是尺寸。关于尺寸的重要性，可以观察膝上型电脑。由于轻便，膝上型电脑的进展因紧密性有很大的变化。现今，人们走进电子商店发现膝上型电脑还不到一英寸厚。这就使安装25mm厚的风扇成为不可能和不切实际，因为没有供风扇运转的空间。如果风扇没有实际功能，且因不相联气流量会外泄，因此，尺寸是以工程师设计为基础的强制性决定。

接下来，正确的电压是很重要的。某些情况下具体的产品有具体的电压，及具体的行业。 在通讯行业，工程师使用48V DC风扇是非常普遍的。PCB上的零件因需要很多的电源。用低电压运转风扇，会烧焦风扇。最后，因没有风扇散热，产品发生故障是不可避免的。

其他的因素如噪音，轴承也很重要因为最终可以提高品质的概念。对于轴承，COOLTRON生产的风扇有含双滚珠，含油，滚珠/含油。这些类型的轴承是通过将其加在风扇上的数量和价格来分类的。双滚珠的风扇就运转时间而言使用用的寿命持续更长，因此是取贵的。这些风扇持续到60,000小时。接下来的是用滚珠/含油组装的风扇。这些风扇一般能运转50，000小时。对于含油承轴，价格最低，功能为可运转30，000小时。

噪音会因风扇运转速度和承轴不同而变化。其中一种减少噪音的方法是在组装风扇是选择用含油轴承。然而，随着使用时间的增加，当含油承轴会失去润滑（含油轴承比滚珠轴承失去润滑的速度更快），其产生的噪音比滚珠轴承更大。另一种减少噪音量的方法是控制风扇速度。噪音水平会随着风扇速度的上升而上升。比较有效的获得噪音和气流之间直接的相互关联体。

最后，风扇性能监视器和故障探测存在增值特性。以COOLTRON 120x 120DC机种举例，大风扇因零件相对更重所以更有可能失效。COOLTRON 生产的120x120是标准型的并附有自动从启功能以防止风扇出现运行中断。一旦风扇停止运转或锁上，会停止运转并在2-6秒后重新启动。

许多工程师可能喜欢设计带速度控制的风扇以此来节约电源。COOLTRON提供给这些工程师的选择是一个热敏电阻速度控制。然而在操作过程中，温度感应器能适当的调整速度。如一个系统的内部温度上升，感应器能探测到这一变化从而加速风扇旋转轴的旋转。

考虑多种风扇

以前，提到过使用两个或两个以上的风扇作为选择的想法。使用多个风扇有它的好处。首先，比起使用一个大风扇而使用两个更小的风扇能节省系统内部的多余空间。而且，在设计当中运用多个风扇能增加气流和压力从而减少热传输。工程师能应用两种技术1）系列风扇2）平行风扇

系列风扇---系列风扇简单的说是指两个风扇一上一下同时动作。在一些电阻高的地方，使用这种技术会取得最理想的效果。在系列风扇时，从静电压变成将近两倍时，这种技术只在风扇和在系统内需冷却零件之间距离很大时才可能受到欢迎。

平行风扇---这种技术指多个风扇并排安装。不同于系列风扇之处的是，平行风扇在低阻抗的系列内运转效果最好。同样地，平行风扇产生的不是静电压而是气流。

先不考虑选用哪种方式，但使用多个风扇需小心的是，太多的风扇会造成性能曲线不稳定性。

价格是作为决定性的因素

视风扇为普通商品的顾客通常以价格来形成他们的最后决定关于选择哪一家制造商。然而，品质的重要性从未过分地强调。许多人一直用一种用把系统比喻成人类的类推。如果真是这样，那么系统内的风扇正如人身体里的肺。没有了能呼吸的肺，人就会呼吸困难，有时致使发生不幸。同样地，如果风扇停止运转，（短期的）系统会被破坏，长期的因系统过热会发生故障。而COOLTRON的风扇是非常具有价格竞争的，但不同于普通的肺，COOLTRON销售的风扇具有伏良的品质以及具有很多可以保证让风扇能用到寿命期望的特征。

基本上，选择风扇更多的是由工程师设计产品时所希望有的特点所决定的。而需要记住的基本要素是冷却风扇周围的零件需要多少风量。一旦意识到这一点，设计师能选择最好的方法和特性。

风扇的各个指标均需要关注：流量、静压、噪音、成本、控制类型、功率等。流量静压按照计算方法计算，噪音需要和系统噪音要求结合起来（气动噪音也比较难估计），控制类型会影响系统噪音或者CPU控制部分，功率设计到提供的电源选型等。。。。。。。当然尺寸啥的也要考虑咯。

感谢LZ，正要补充这方面的知识

內容真的挺詳細的說
來看看吧!