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解析热解热:利用对流动热源

风扇为一种空气动力机械,利用空气施加能量以增加空气压力和速度的机械,在散热系统中则是利用风扇增加空气的速度达到强制对流的效果,带走更多热源所散发出的热量。风扇由旋转轴的方向与出风的方向可大致分为轴流扇与离心扇,出风方向与旋转轴平行为轴流扇,垂直则为离心扇。

 

风扇性能曲线是了解一颗风扇是否适合使用的最主要资讯,此图主要将风量取在横轴,压力、功率、转速和效率取在纵轴,以曲线表示其之间关系。如下图中横轴为风量Q,纵轴为压力ΔP,其中实线为风扇流量与压力的性能曲线,而虚线则为系统的阻抗曲线,两线之交点称之为操作点。

 

流率为在单位时间内通过机器流体介质的量,表示方法可分为体积流率与质量流率。体积流率的单位为m3/s、m3/h或L/s,质量流率的单位为kg/s、kg/min或kg/h。根据质量守恒定律若忽略机械内部的泄漏,则在机械稳定工作时通过机械内部各截面的质量流率相等,如果在不可压缩流的情况下体积流率也相同。

 

在风扇中体积流率也称为风量,风量表示单位多以CFM(ft3/min)表示,下表为风量单位的换算表。

 

风扇效率为输入风扇轴功率换算为流体动能的效率,又可分为:全压效率、静压效率及水力效率,分别为:

 

在风扇的使用方面,在较小的热源大约10W以下时使用自然对流就可以了,随着热源的瓦数增加就需要使用风扇形成强制对流带走更多的热,而风扇主要取决于可以使用的空间大小,加上有效的风流设计可以使温度更有效的降低。


作者 高柏研发工程团队

团队介绍 |  拥有独立创新研发的专业热流工程师团队,为客户提供前期热模拟规划、机构散热设计咨询,面对不断演进的市场趋势,得以迅速做出反应,不断提供创新的解热方案。

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