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機箱風扇選什麼最好

生活 更新时间:2024-08-02 15:13:22

進入六月以後北京的天氣真是熱得讓人感覺喘不過氣,大家天天打交道的筆記本和台式機更是連人都不如了,所謂熱成狗真是一點也不誇張。年年大家在防暑抗高溫這個問題上都是八仙過海各顯神通,但是很多人光顧着自己涼快,卻忽視了夏天台式機、筆記本的散熱問題,長期的忽視導緻機器一到夏天就問題不斷。本周筆者就為大家帶來《夏日PC防暑指南》系列文章,分别從“PC、筆記本除塵清灰”“風道構建和風扇選擇”以及“矽脂的選擇和使用”三個方面來幫助大家對如何給電腦降溫有一個全面的認識。

機箱風扇選什麼最好(夏日PC消暑指南:機箱風道與風扇選擇)1

作為系列文章的第二篇,本期我們從風道構建和風扇選擇說起。

很多玩家攢機的時候往往會忽略風道這個概念,在風冷散熱器為主流的時代,風道的搭建确是發燒玩家們之間讨論最多的問題,如今随着一體水冷的普及大家開始逐漸淡化風道這個概念,風道問題淡化的主要原因有三個一、一體水冷技術的大範圍普及,水冷對于風道要求有所降低;二、如今新出的機箱對于風道優化已經做到極緻,立體風道技術已經全面普及;三、小白用戶依舊對于風道的概念一知半解,下面我們為大家“挖墳”,重新把風道從曆史的塵封中拿出,為大家揭開風道的概念與運用。為了方便大家理解下面會利用Q/A方式來解讀“風道”

什麼是風道?都有那些風道?

風道就是指空氣在機箱内運動的軌迹、方向,主要表現于冷風從哪裡進入,熱風從哪裡出去,風的流向應該怎麼控制,如何才能達到最好的散熱效果,這幾點都是我們在攢機時要考慮得。機箱風道設計發展到現在已經出現了水平風道、垂直風道及水平垂直立體風道設計三大類型。

Q:水平風道、垂直風道及水平垂直立體風道各有何優缺點 A:水平風道起步較早,也比較成熟,但是存在一定的散熱死角;垂直風道消除了散熱死角,但是帶來了防塵問題;立體風道采用了多處散熱孔的設計,這保證了冷風的充足與熱風的及時排出。

Q:如何判别機箱采用那種風道設計? A:采用水平風道設計的機箱最明顯的特征是,機箱前面闆加裝風扇,背部也加裝了風扇;垂直風道最明顯的特征是,機箱底部有大面積進風口,頂部進行了開窗,進風量大于排風量形成正壓差;立體風道最明顯的特征是,頂部開窗、前面闆及背部加裝風扇、側闆開有散熱孔等。

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目前水平風道設計早已過時,且存在散熱死角;垂直風道機箱一直被銀欣機箱占據,且此類風道機箱對于防塵要求較高;立體散熱設計為目前主流,不管國産還是大牌機箱都主推此類風道,下面我們就立體風道展開讨論

機箱内部風扇越多越好?

立體風道是通過大量進風口來獲得足夠的進風量,那麼問題來了,機箱内部風扇是否越多越好?下面我們根據這個問題做一番測試,測試對象為機箱尾部12cm排風扇與風冷散熱器之間的組合。

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環境溫度25.5攝氏度

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上圖為測試結果,就機箱cpu區域散熱而言,風扇越多對散熱越好,但是提升并不是太大,僅僅2-3攝氏度的差别,為了換取2-3攝氏度的差别來增加一個風扇的噪音與成本是得不償失的,所以這裡得出結論是風扇并不是越多越好,散熱效果不是成倍增加,所以風扇再多也無法從本質上改變散熱器散熱性能。

風扇隻是最大限度優化空氣對流速度,本質上散熱器熱交換效率才是決定散熱性能好壞的根本。

什麼是正壓差、負壓差?

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很多人不明白什麼是正壓差機箱什麼是負壓差機箱,甚至會和垂直風道概念混淆,這裡先說明一下三者的區别。垂直風道上面已經講過,是風道的一種設計。正負壓差指的是機箱内部空氣的壓強,正壓差是指機箱内部壓強大于外部壓強,負壓差則是機箱内部壓強小于外部壓強。正負壓差是一種物理屬性,是非人為 設計的,但可以通過使用工具來改變機箱内外壓強的平衡,達到預期的效果。

在機箱中實現正負壓差的方法很簡單,實際效果也各不相同。正壓差是機箱内部壓強大于外部壓強,那麼隻要使用更多的風扇往裡吹風,使用較少的風扇往外排風或降低排風扇通風量,就可以達到正壓差的效果。 負壓差則相反,即往外排氣大于向内吸氣。

正壓差和負壓差之間的差異

采用正壓差設計的機箱,最大的好處是防塵,正壓差概念主要是來自無塵室,無塵室主要應用于高科技工業,醫療與食品加工,而無論哪一種等級的無塵室都是以保持正壓差來避免灰塵的侵入。而負壓差理論上散熱效率要大于正壓差,比如服務器機箱基本都是向外排風,對排風扇位置也好部署。

當然正壓差與負壓差到底哪個好一直都是一個争論不休的問題,正壓差防塵且對散熱效果直觀,負壓差理論散熱效率高,對于防塵這是一個僞命題,隻要有進風口都會吸入灰塵,防塵好壞在于進風口防塵措施;正壓差與垂直風道機箱配合最好,同樣這也是伴随垂直風道機箱誕生的, 兩者是相輔相成的關系。

對于普通玩家我們該如何搭建一個簡單而又高效的風道?

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零零碎碎說了那麼,那麼對于普通用戶而言什麼樣的風道最直接、高效且簡單呢?這個不難,上面我們知道了如今我們早已步入立體風道時代、風扇并不是越多越好、正壓差更适合垂直風道機箱,那麼對于機箱風道部署如上圖所示即可,面闆上安裝兩枚12cm風扇作為進風風扇,尾部安裝一枚12cm風扇作為排風扇,如果裝有高端遊戲顯卡可在機箱底部安裝一枚進風扇,對于底部沒有12cm風扇安裝位的機箱,也沒關系,單卡平台使用這三枚風扇已經夠用了。

普及風扇知識,正确挑選機箱風扇

如何挑選适合自己的風扇,首先我們從風扇的一些必要知識講起,這裡都是幹貨,不喜歡的玩家可以直接跳過看結論。

一般來講,我們衡量一款風扇好壞是從它的性能、工作噪音、壽命等方面進行評價。對于DIYer來說,外觀、附加值等也成為衡量一款風扇是否優秀的标準。

衡量一款風扇的性能最重要的兩項指标就是這款風扇的風壓和風量

風量:即單位時間内通過風扇出風口(或進風口)截面的空氣體積,單位一般為cfm,即立方英尺每分-cubic feet per minute,或cmm,即立方米每分- cubic metres per minute。風量=平均風速×過風面積。可見,風扇風量的大小基本取決于風速的高低與過風面積的大小。過風面積相同,風速越高,風量越大;風速相同,過風面積越大,風量越大。 風冷散熱器是利用熱交換帶走散熱片上堆積熱量的。顯然,采用同樣的散熱片結構與空氣流動方式,單位時間内通過的空氣越多,帶走的熱量也就越多。

因此,其它條件不變的情況下,可以說實際風量對風冷散熱效果起着決定性的作用。

風壓:風壓即風扇能夠令出風口與入風口間産生的壓強差,單位一般為mm(cm) water column,即毫米(厘米)水柱(類似于衡量大氣壓的毫米汞柱,但由于壓強差較小,一般以水柱為單位)。風壓是衡量風扇“強勁”程度的重要指标,風壓直接影響到風扇的送風距離。對于那些比較厚重的散熱器或者機箱風道風扇來說,一款風壓大的風扇是必不可少的。

對于目前流行的一體水冷來說,在選擇風扇的時候要着重選擇大風壓風扇,正如上面所說,風壓代表風扇強勁如否,而對于冷排而言風壓代表能否将冷排吹透明。

除了風壓、風量這兩個性能決定因素外,關于風扇還有葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片數目、葉端間隙、葉片弧度、電機直徑、葉片光滑度等參數,感興趣玩家可以看看以下的科普(文字整理于玩家堂)

葉片曲率:在一定範圍内,葉片曲率越大,相同轉速下,氣體動能也就越大,即風量與風壓越大;同時,葉片所受的阻力也越大,要求電機的扭力更大。

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葉片傾角:傾角越大,葉片上下表面間壓力差越大,相同轉速下風壓越大;但上表面壓力過大,可能産生回流現象,反而降低風扇性能。因此,葉片傾角也應在一定限度内提升。

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葉片間距:葉片間的距離過小,會導緻氣流擾動,增加葉片表面的摩擦,降低風扇效率;葉片間的距離過大,則會導緻壓力損失增大,風壓不足。

葉片數目:各種規格風扇葉片的截面曲線、傾角等基本相若,每片葉片寬度往往取決于扇葉的高度。為了保證葉片間距不緻過大,影響風壓,徑高比較小(即相對較薄)的風扇多采用增加葉片數目的方法彌補。不論葉片數目是多是少,軸流風扇的葉片數目卻往往是3、7、11等奇數,這是由于若采用偶數片形狀對稱的扇葉,又沒有調整好平衡,很容易使系統發生共振,倘葉片材質又無法抵抗振動産生的疲勞,将會使葉片或心軸發生斷裂,因此多設計為關于軸心不對稱的奇數片扇葉設計。這一原則普遍應用于包括部分直升機螺旋槳在内的各種扇葉設計中。

葉端間隙:如何調整扇葉與外框之間所存在的間隙是風扇設計中的一大難題。間隙過小會令此間氣流與葉片、外框發生摩擦,增大噪音;增大間隙則會由于反激氣流等影響而降低風扇效率。

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葉片弧度:扇葉除了在截面上具有一定曲率外,在俯視平面内也并非沿着徑向筆直延伸,而是向着旋轉方向略有彎曲,呈一定弧度。如果葉片沿徑向筆直延伸,風扇旋轉所帶動的氣流在出風口一側将呈散射狀,送風距離短,且“力量”不集中;如現行産品版略帶弧度,則可保證吹出氣流集中在出風口正前方的柱狀空間内,增加送風距離與風壓。

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電機直徑:由于電機與軸承的存在,軸流風扇主軸所在的中心部分難免一定無氣流通過的盲區,主軸直徑便決定着此盲區的大小。主軸直徑的大小則主要取決于風扇電機的功率——大功率的電機需要更大的定子繞組線圈,必然占用更多的空間,在無法縱向擴展(增加高度)的情況下,便隻好橫向擴展(增大面積)。

葉片光滑度:這是一項非設計因素影響的指标,基本上取決于生産者的模具成形與後期處理工藝。在設計曲線之外,葉片上的不平整會在旋轉中産生紊流,增加摩擦,降低風扇效率,折損風扇性能,增大工作噪音。

噪音

在現在的DIY領域裡,玩家們越來越在乎PC整機的工作噪音,而噪音的最大來源之一就是風冷散熱器。風冷散熱器的工作噪音主要有三個來源:軸承的摩擦與振動、扇葉的振動、風噪。

軸承的摩擦與振動:不但産生噪音,而且影響性能,縮短器件壽命。

扇葉的振動:一般采用塑料制作的風扇扇葉具有一定的韌性,可以承受一定程度的物理形變,同樣也會在推動空氣過程中因受力發生振動,但幅度一般較小。另一種較為嚴重的振動則是由于扇葉質量分布不均,重心與旋轉軸心存在偏心距所緻。

風噪:流動的空氣之間互相沖擾,與周圍物體發生摩擦,葉片對氣流的分離作用,周期性送風的脈動力等,都會産生噪音。空氣流速越快湍流越多,往往風噪也越大,而且會随着風速的提高呈加速度增大。普通的軸流風扇會在扇葉與外框間的空隙處産生反激氣流,産生較大風噪的同時,更會對風量造成不利影響。另外,同款風扇噪音與轉速成正比,葉端間隙越小産生的噪音也越大。

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