低噪音直流風(fēng)扇的熱傳遞方式

  低噪音直流風(fēng)扇風(fēng)壓和風(fēng)量是兩個(gè)相對(duì)的概念。一般來(lái)說(shuō),直流散熱風(fēng)扇在廠商節(jié)約成本的考量下,要設(shè)計(jì)風(fēng)扇的風(fēng)量大,就要犧牲一些風(fēng)壓。如果風(fēng)扇可以帶動(dòng)大量的空氣流動(dòng),但風(fēng)壓小,風(fēng)就吹不到散熱器的底部(這就是為什么一些風(fēng)扇轉(zhuǎn)速很高,風(fēng)量很大,但就是散熱效果不好的原因),相反地,風(fēng)壓大則往往意味著風(fēng)量就小,沒(méi)有足夠的冷空氣與散熱片進(jìn)行熱交換,也會(huì)造成散熱效果不好。
任何類型的散熱器基本都離不開(kāi)以下三種熱傳遞方式,只是側(cè)重點(diǎn)不同罷了。
1. 熱傳導(dǎo),熱對(duì)流和熱輻射。物質(zhì)本身或當(dāng)物質(zhì)與物質(zhì)接觸時(shí),能量的傳遞就被稱為熱傳導(dǎo),這是最普遍的一種熱傳遞方式。比如,CPU散熱片底座與CPU直接接觸帶走熱量的方式就屬于熱傳導(dǎo)。
2. 熱對(duì)流:指的是流動(dòng)的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式,在電腦機(jī)箱的散熱系統(tǒng)中比較常見(jiàn)的是散熱風(fēng)扇帶動(dòng)氣體流動(dòng)的“強(qiáng)制熱對(duì)流”散熱方式。
3. 熱輻射:指的是依靠射線輻射傳遞熱量,日常最常見(jiàn)的就是太陽(yáng)輻射。這三種散熱方式都不是孤立的,在日常的熱量傳遞中,這三種散熱方式都是同時(shí)發(fā)生,共同起作用的。
比如普通的CPU風(fēng)冷散熱風(fēng)扇,CPU散熱片與CPU表面直接接觸,CPU表面的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞給CPU散熱片;直流散熱風(fēng)扇產(chǎn)生氣流通過(guò)熱對(duì)流將CPU散熱片表面的熱量帶走;而機(jī)箱內(nèi)空氣的流動(dòng)也是通過(guò)熱對(duì)流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走,直到機(jī)箱外;同時(shí)所有溫度高的部分會(huì)對(duì)周圍溫度低的部分發(fā)生熱輻射。
散熱器的散熱效率散熱器材料的熱傳導(dǎo)率,散熱器材料和散熱介質(zhì)的熱容以及散熱器的有效散熱面積等等參數(shù)有關(guān)。
直流散熱風(fēng)扇固有的缺陷是什么?
最廣泛的形式就是用軸流風(fēng)扇(也就是最普遍的那種風(fēng)扇)向下鼓風(fēng),之所以這么流行是因?yàn)榫C合效果好且成本低廉。如果把軸流風(fēng)扇的方向反過(guò)來(lái),就變成向上抽風(fēng),在某些特別型號(hào)的散熱器中會(huì)采用這種形式。兩種送風(fēng)形式的差別在于氣流形式的不同,鼓風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的是紊流,風(fēng)壓大但容易受到阻力損失;抽風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的是層流,風(fēng)壓小但氣流 穩(wěn)定。理論上說(shuō),紊流的散熱效率比層流大得多,因此才成為主流設(shè)計(jì)形式。軸流風(fēng)機(jī) 雖然應(yīng)用廣泛,但是也存在固有的缺陷。軸流風(fēng)機(jī)受電機(jī)位置的阻擋,氣流不能流暢通 過(guò)鼓風(fēng)區(qū)域的中部,這稱為“死區(qū)”。