Объем воздуха и давление охлаждающего вентилятора
Причина, по которой воздух может течь, должна состоять в том, что в системе существует разница энергий. В нашем обычном охлаждающем вентиляторе постоянного тока воздух получает энергию от вращающихся лопастей для формирования воздушного потока. Энергия воздушного потока обычно выражается в виде давления. В любой точке воздушного потока она существует в виде энергии статического давления, кинетической энергии и потенциальной энергии, которые могут быть представлены статическим давлением, динамическим давлением и потенциальным давлением соответственно. В повседневных условиях из-за ограниченного пространства и малой плотности воздуха потенциальным давлением можно пренебречь.
Почему давление ветра должно быть небольшим, когда объем воздуха большой?
Охлаждающий вентилятор преобразует электрическую энергию в электромагнитную энергию, а затем в механическую энергию лопасти вентилятора, а затем передает ее воздуху для преобразования в статическое давление и динамическое давление. Статическое давление обычно называют давлением ветра. Для хорошо спроектированного вентилятора его максимальная мощность воздуха зависит от мощности двигателя и эффективности преобразования. Следовательно, когда объем воздуха увеличивается, давление воздуха должно уменьшаться, а когда давление воздуха увеличивается, объем воздуха должен уменьшаться. Однако авиация также тесно связана с рабочей средой. Величина объема воздуха и атмосферного давления не является простой отрицательной линейной зависимостью.
Чем ниже импеданс системы, тем выше объем воздуха.
Понятие объема воздуха легко понять. Он относится к объемному расходу в единицу времени. Самый простой метод расчета: q=VA, V — скорость жидкости, a — площадь проходного сечения. Единицей объема воздуха в охлаждающем вентиляторе обычно является CFM (кубический фут в минуту), также можно использовать единицу измерения м3/ч.
Импеданс системы — это сопротивление воздушному потоку внутри системы устройства. Чем ниже импеданс, тем выше скорость потока и выше объем воздуха. Например, импеданс пустого корпуса близок к 0. При установке таких компонентов, как видеокарта, сопротивление системы увеличивается. Для радиатора чем плотнее ребра и чем больше площадь одного ребра, тем больше импеданс. Как правило, импеданс холодного ряда выше, чем у радиатора с воздушным охлаждением.
Статическое давление: способность преодолевать импеданс системы
Теоретически молекулы воздуха совершают неравномерное тепловое движение. Тепловое движение молекул воздуха постоянно воздействует на стенку устройства. Представленное давление (давление) называется статическим давлением. Точно так же в системе статическое давление не является постоянным, оно увеличивается с увеличением импеданса системы. Максимальное статическое давление и максимальный объем воздуха не могут возникать одновременно. При проектировании вентилятора вы можете выбрать только один конец для основного объема воздуха или основного давления воздуха. Если вы хотите увеличить и то, и другое, вы можете только улучшить мощность двигателя и эффективность преобразования. Прямой мерой является увеличение скорости.
Избегайте зоны остановки вентилятора
Существует опасная рабочая зона охлаждающего вентилятора, так называемая зона срыва. В этой области поток воздуха турбулентный и эффективность вентилятора снижается. Вообще говоря, старайтесь избегать рабочей точки в стойле.
Когда импеданс системы высок, легко затормозить и разделить поток. В основном это связано с тем, что при высоком импедансе системы вентилятор создает высокое статическое давление. Однако, если забор воздуха недостаточен, скорость воздуха на всасывающей поверхности лопасти вентилятора будет медленно уменьшаться. Под действием высокого статического давления пограничный слой воздушного потока будет повреждаться, а на хвостовой части лопасти возникнет вихревая зона. Воздух может непосредственно отделяться от поверхности лопасти, что приводит к турбулентности и увеличению шума, т. е. к так называемому явлению «срыва».
