Podstawowa wiedza na temat wentylatora chłodzącego Objętość i ciśnienie powietrza

Powodem, dla którego powietrze może przepływać, musi być różnica energii w systemie. W naszym popularnym wentylatorze chłodzącym na prąd stały powietrze pozyskuje energię z obracających się łopatek, tworząc przepływ powietrza. Energię w przepływie powietrza zwykle wyraża się w postaci ciśnienia. W dowolnym punkcie przepływu powietrza istnieje w postaci energii ciśnienia statycznego, energii kinetycznej i energii potencjalnej, którą można przedstawić odpowiednio jako 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 wydajności konwersji. Dlatego gdy wzrasta objętość powietrza, należy zmniejszyć ciśnienie powietrza, a gdy ciśnienie powietrza wzrasta, należy zmniejszyć objętość powietrza. Jednak energia powietrzna jest również ściśle powiązana ze środowiskiem pracy. Wielkość objętości powietrza i ciśnienie powietrza nie są prostą ujemną zależnością liniową.

Im niższa impedancja systemu, tym większa objętość powietrza:

Pojęcie objętości powietrza jest łatwe do zrozumienia. Odnosi się do przepływu objętościowego w jednostce czasu. Najprostsza metoda obliczeń to q=VA, V to prędkość płynu, a a to powierzchnia przepływu. Jednostką objętości powietrza w wentylatorze chłodzącym jest zwykle CFM (stopa sześcienna na minutę), ale można również zastosować jednostkę m3 / h.

Impedancja systemu to opór przepływu powietrza wewnątrz układu urządzenia. Im niższa impedancja, tym większe natężenie przepływu i większa objętość powietrza. Na przykład impedancja pustej obudowy jest bliska 0. Podczas instalowania komponentów, takich jak karta graficzna, impedancja systemu wzrośnie. W przypadku grzejnika im gęstsze żebra i większa powierzchnia pojedynczego żebra, tym większa impedancja. Ogólnie rzecz biorąc, impedancja zimnego rzędu jest większa niż impedancja radiatora chłodzącego powietrze.

Ciśnienie statyczne: zdolność do pokonania impedancji systemu:

Teoretycznie cząsteczki powietrza wykonują nieregularny ruch termiczny. Ruch termiczny cząsteczek powietrza stale oddziałuje na ściankę urządzenia. Występujące 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 wystąpić jednocześnie. Projektując wentylator, można wybrać tylko jeden koniec dla głównego strumienia powietrza lub głównego ciśnienia powietrza. Jeśli chcesz zwiększyć jedno i drugie, możesz jedynie poprawić moc silnika i wydajność konwersji. Bezpośrednim środkiem jest zwiększenie prędkości.

Unikaj strefy przeciągnięcia wentylatora:

Istnieje niebezpieczny obszar pracy wentylatora chłodzącego, czyli tzw. strefa przeciągnięcia. W tym obszarze przepływ powietrza jest turbulentny, a wydajność wentylatora jest zmniejszona. Ogólnie rzecz biorąc, należy unikać punktu pracy w obszarze przeciągnięcia. Gdy impedancja systemu jest wysoka, łatwo jest przeciągnąć i oddzielić przepływ. Dzieje się tak głównie dlatego, że gdy impedancja systemu jest wysoka, wentylator będzie wytwarzał wysokie ciśnienie statyczne. Jeśli jednak dopływ powietrza będzie niewystarczający, prędkość powietrza na powierzchni ssącej łopatki wentylatora będzie powoli spadać. Pod wpływem wysokiego ciśnienia statycznego warstwa graniczna przepływu powietrza zostanie uszkodzona, a na tylnym końcu łopatki pojawi się strefa wirowa. Powietrze może bezpośrednio oddzielać się od powierzchni łopatek, co powoduje turbulencje i zwiększony hałas, czyli tzw. zjawisko „przeciągnięcia”.