Objętość powietrza i ciśnienie wentylatora chłodzącego
Powodem, dla którego powietrze może płynąć, musi być różnica energii w systemie. W naszym wspólnym wentylatorze chłodzącym DC powietrze pozyskuje energię z obracających się łopatek, tworząc przepływ powietrza. Energia w przepływającym powietrzu jest zwykle wyrażana w postaci ciśnienia. W dowolnym punkcie przepływu powietrza występuje w postaci energii ciśnienia statycznego, energii kinetycznej i energii potencjalnej, które mogą być przedstawione odpowiednio przez ciśnienie statyczne, ciśnienie dynamiczne i ciśnienie potencjalne. W codziennych warunkach, ze względu na ograniczoną przestrzeń i małą gęstość powietrza, potencjalne ciśnienie można zignorować.
Dlaczego ciśnienie wiatru musi być małe, gdy objętość powietrza jest duża?
Wentylator chłodzący przekształca energię elektryczną w energię elektromagnetyczną, a następnie w energię mechaniczną łopatki wentylatora, a następnie przekazuje ją do powietrza, aby przekształcić ją w ciśnienie statyczne i ciśnienie dynamiczne. Ciśnienie statyczne jest powszechnie znane jako ciśnienie wiatru. W przypadku dobrze zaprojektowanego wentylatora jego maksymalna moc powietrza zależy od mocy silnika i sprawności konwersji. Dlatego, gdy zwiększa się objętość powietrza, ciśnienie powietrza musi być zmniejszane, a gdy wzrasta ciśnienie powietrza, objętość powietrza musi być zmniejszana. Jednak energia powietrzna jest również ściśle związana ze środowiskiem pracy. Wielkość objętości powietrza i ciśnienie powietrza nie jest prostą ujemną zależnością liniową.
Im niższa impedancja systemu, tym większa objętość powietrza
Pojęcie objętości powietrza jest łatwe do zrozumienia. Odnosi się do przepływu objętościowego na jednostkę czasu. Najprostszą metodą obliczeniową jest q=VA, V to prędkość płynu, a a to powierzchnia przepływu. Jednostką objętości powietrza w wentylatorze chłodzącym jest zwykle CFM (stopy sześcienne na minutę), można również użyć jednostki m3/h.
Impedancja systemu to opór przepływu powietrza wewnątrz systemu urządzenia. Im niższa impedancja, tym szybsze natężenie przepływu i większa objętość powietrza. Na przykład impedancja pustej obudowy jest bliska 0. Po zainstalowaniu komponentów, takich jak karta graficzna, impedancja systemu wzrośnie. W przypadku grzejnika im gęstsze żeberka i im większa powierzchnia pojedynczego żebra, tym większa impedancja. Generalnie impedancja zimnego rzędu jest większa niż impedancja chłodnicy chłodzonej powietrzem.
Ciśnienie statyczne: zdolność do pokonania impedancji systemu
Teoretycznie cząsteczki powietrza wykonują nieregularny ruch termiczny. Ruch termiczny cząsteczek powietrza stale oddziałuje na ścianę urządzenia. Prezentowane ciśnienie (ciśnienie) nazywane jest ciśnieniem statycznym. Podobnie w układzie ciśnienie statyczne nie jest niezmienne, wzrasta wraz ze wzrostem impedancji układu. Maksymalne ciśnienie statyczne i maksymalna objętość powietrza nie mogą występować jednocześnie. Projektując wentylator, możesz wybrać tylko jeden koniec głównej objętości powietrza lub głównego ciśnienia powietrza. Jeśli chcesz zwiększyć oba, możesz tylko poprawić moc silnika i wydajność konwersji. Bezpośrednim środkiem jest zwiększenie prędkości.
Unikaj strefy przeciągnięcia wentylatora
Istnieje niebezpieczny obszar pracy wentylatora chłodzącego, czyli tzw. obszar przeciągnięcia. W tym obszarze przepływ powietrza jest turbulentny, a wydajność wentylatora jest zmniejszona. Ogólnie rzecz biorąc, staraj się unikać punktu pracy w obszarze stoiska.
Gdy impedancja systemu jest wysoka, łatwo jest zatrzymać i rozdzielić przepływ. Dzieje się tak głównie dlatego, że gdy impedancja systemu jest wysoka, wentylator będzie wytwarzał wysokie ciśnienie statyczne. Jeśli jednak wlot powietrza jest niewystarczający, prędkość powietrza na powierzchni ssącej łopatki wentylatora będzie powoli spadać. Pod działaniem wysokiego ciśnienia statycznego warstwa graniczna przepływu powietrza zostanie uszkodzona, a na końcu łopatki pojawi się strefa wirowa. Powietrze może bezpośrednio oddzielić się od powierzchni łopatek, powodując turbulencje i zwiększony hałas, czyli tzw. zjawisko „przeciągnięcia”
