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风冷散热技术

散热风扇扇叶的哪些因素会影响风扇的性能

来源:      2023/1/6 14:15:57      点击:

一般用户在购买散热风扇时,最关注的是它的风量、噪音、功耗等风扇参数,而扇叶用户关注度低。然而,我们不知道的是,风扇叶片其实影响着散热风扇的性能,接下来我们就来逐一了解一下扇叶是如何影响散热风扇的性能的。

1、扇叶的材料

扇叶材料的选择会影响风扇的风扇的寿命、耐磨性和噪声。叶片材料越轻、越硬,风扇的寿命越长,耐磨性越好,但噪声也会增加,一般来说,铝制扇叶的散热性能要比塑料扇叶好。例如使用轻质而坚硬的材料可以提高风扇的效率。

2、叶片的光滑度

光滑的扇叶可以更有效地推动空气,从而提高风扇的效率。如果扇叶不够光滑,它们就会增加摩擦,减小风扇推动空气的能力,从而噪音增大,这样,风扇就会变得比较低效,并且会消耗更多的电力。光滑的风扇叶片可以更有效地将空气导入风扇,从而提高风扇的效率。光滑的风扇叶片也会有助于减少摩擦和磨损,从而延长风扇的使用寿命。因此,保持扇叶的光滑度可以有效地提高风扇的性能。

3、叶片的间距

散热风扇扇叶的间距越小,风扇的性能就越好。这是因为如果扇叶之间的间距越小,风扇就能够更有效地把空气吸入并将其输送到散热片上,从而提高散热效率。然而,过小的扇叶间距可能无法有效地将空气吸入并排出。这会导致风扇无法有效地散热,降低散热效率,也可能导致风扇噪音增加。如果扇叶之间的间距过大,风扇可能会产生额外的阻力,降低风扇的转速。总之,扇叶之间的间距应该适当,以获得最佳的散热性能的同时保证风扇的性能和寿命。

4、扇叶数目

一般散热风扇扇叶结构都是5、7、9、11等奇数构成,因为偶数构成的扇叶是对称的,这样不但使得散热风扇自身平衡性难以调整,还容易使散热风扇产生共振,将会使叶片或轴心发生断裂,因此都是使用奇数构成的扇叶,并且一般来说,叶片数量越多,风扇的散热能力越强。这是因为,叶片数量越多,风扇能够在同一时间内推动的空气量就越大,从而提高散热效果。然而,也不能过多地增加叶片数量,因为这会增加风扇的体积和重量,降低风扇的灵活性,过多的风扇叶片也会增加风扇的阻力,导致风扇消耗更多的电力,降低风扇的效率。并且随着叶片数量的增加,风扇的噪音水平也会增加。因此,叶片数量需要在一定范围内适当调节,以达到最佳的散热效果。


5、叶片倾角

通常来说,叶片倾角越大,风扇的散热性能就越好。这是因为大倾角的叶片可以产生更大的气流,帮助快速散热。但是,如果叶片倾角过大,风扇的扭矩会增加,会使电机的工作电流增加,从而增加电力消耗,风扇的噪声也会增加。因此,叶片倾角需要在保证散热性能的同时尽量减小噪声。9叶风扇倾角相对于7叶更大一点,大多数7叶风扇的扇叶倾角都较小。

6、叶片曲率

散热风扇在一定范围内,如果叶片曲率越大,相同转速下,气体动能也就越大,它能够有效地切割空气流并将热量散发到空气中,即风量与风压越大。不过不过,如果叶片曲率过大,叶片所受的阻力也越大,要求电机的扭力更大,风扇也可能会变得过于粗糙,导致噪声和振动增加。

7、扇叶弧度

扇叶除了在截面上具有一定曲率外,在俯视平面内也并非沿着径向笔直延伸,而是向着旋转方向略有弯曲,呈一定弧度。如果叶片沿径向笔直延伸,风扇旋转所带动的气流在出风口一侧将呈散射状,送风距离短,且“力量”不集中;如现行产品版略带弧度,则可保证吹出气流集中在出风口正前方的柱状空间内,增加送风距离与风压。

8、叶端间隙

散热风扇的叶端间隙(也称为叶片间隙)是指风扇叶片与风扇壳之间的空隙。这个空隙的大小会直接影响风扇的散热性能,如何调整扇叶和外框之间所存在的间隙是风扇设计中的一大难题。间隙过小风扇的叶片就会挤在一起会令彼此之间气流和叶片、外框发生摩擦,增大噪音;增大间隙则会由于反击气流等影响而降低风扇效率。

9、电机直径

由于电机与轴承的存在,轴流风扇主轴所在的中心部分难免一定无气流通过的盲区,主轴直径便决定着此盲区的大小。主轴直径的大小则主要取决于风扇电机的功率。

10、叶片形状

叶片形状是影响风扇性能的重要因素之一。不同的叶片形状会产生不同的气流特性,从而导致风扇的静压、推力和噪声的差异。

11、叶片厚度

叶片厚度会影响风扇的风量、风压和噪声。一般来说,叶片厚度越大,风量和风压越大,但是相应的噪声也会增加。