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散热风扇选型只看风量最大值是误区,风量风压注意事项

2025-12-26(1)次浏览

散热风扇的风量(Airflow)和风压(Static Pressure)是衡量其性能的两个核心参数,直接影响散热效率与适用场景。下面从定义、物理意义、单位、相互关系、厂家如何获取这些数据以及散热风扇设计对风量风压影响等方面进行详细介绍。

散热风扇的风量(Airflow)和风压(Static Pressure)是衡量其性能的两个核心参数,直接影响散热效率与适用场景。下面从定义、物理意义、单位、相互关系厂家如何获取这些数据以及散热风扇设计对风量风压影响等方面进行详细介绍。

 

一、风量(Airflow

1. 定义

风量是指风扇在单位时间内输送的空气体积,即每分钟能吹走吸入多少空气。

2. 单位

CFMCubic Feet per Minute):立方英尺/分钟(英制常用),CMM m³/min:立方米/分钟(公制常用)换算关系:1 CMM ≈ 35.31 CFM

3. 物理意义

风量越大,单位时间内流经发热元件的空气越多,带走的热量也越多。适用于通风顺畅、阻力小的环境,如开放式机箱、塔式风冷顶部排风等。

 

二、风压(Static Pressure

1. 定义

风压是指风扇在运行时克服系统阻力(如散热鳍片、滤网、狭缝等)的能力,即推动空气通过障碍物所需的推力

注意:这里的静压Static Pressure)是工程术语,不包括空气流动产生的动压。

2. 单位

mmH₂O(毫米水柱):最常见于消费级风扇规格,Pa(帕斯卡):1 mmH₂O ≈ 9.8 Pa

3. 物理意义

风压越高,风扇越能穿透密集结构(如散热器密集鳍片、滤网、元器件阻挡)。

适用于高阻力、封闭或紧凑型系统,如服务器、水冷排、带防尘网的机箱。

 

三、风量与风压的关系

二者通常呈反比关系:同一风扇,在自由流动(无阻力)时风量最大、风压为0;在完全堵死(出口封闭)时风压最大、风量为0。实际工作点由风扇特性曲线与系统阻力曲线的交点决定。厂商常标注最大风量最大风压,但这两个值不会同时出现,仅用于参考极限性能。这里以东洲泰恒12038风扇曲线图为例

12038风扇风量风压图 

黄色区域数据为5000RPM,由此图可以看出,在风量最高194.31CFM时风压为0,也就是说,风扇工作时进出风无遮挡情况下的风量。那么风扇实际安装时候存在阻挡(如散热片、滤网、电子元器件),依据阻挡阻力后风量与风压的参数就形成了曲线图,如图以上黄色区域,阻挡后风量为177.65CFM时对应风压为2.76mmaq,随着阻挡静压越大风量越小,完全阻挡情况下风量为0风压为26.16。此数据对于风扇选型及仿真测试非常重要。

 

四、厂家如何测得风量与风压数据?

 

厂家通过标准测试设备和受控实验环境获取这些参数,主要方法如下:

1. 使用风洞测试系统(Fan Test Chamber这是最权威的方法,依据国际标准(如AMCA 210ISO 5801IEC 61597等)搭建。

测试原理:将风扇安装在标准风道中。通过调节风道出口的可变节流装置(如百叶窗或孔板)改变系统阻力。在不同阻力下,测量:风速/流量 计算风量(CFM压力传感器读数 得到静压(mmH₂O

输出结果:绘制完整的风量风压特性曲线(Performance Curve),横轴为风量,纵轴为静压。

从曲线上读取:自由风量(Free Airflow):阻力为0时的最大风量最大静压(Max Static Pressure):风量为0时的最大压力

2. 标准化条件

为保证数据可比性,测试通常在以下条件下进行:环境温度:25°C,大气压:标准大气压(101.3 kPa电源电压:额定电压(如12V 24v风扇固定方式:模拟实际安装(避免漏风)

东洲泰恒风洞测试仪 

东洲泰恒风洞测试仪(2025款)

 

五、散热风扇设计对风量风压影响

 

这里以东洲泰恒12038俩款风扇不同扇叶设计做对比。第一款采用常规7片宽叶设计,第二款采用类飞机翼设计扇叶数量为11片

12038风扇A和E款散热风扇风量风压对比图

通过以上数据摘取一组数据进行对比,12038A转速5000RPM、风压为10.33MMQA时风量为86.07CFM12038E转速5000RPM,风压为10.47MMAQ时风量为139.25CFM,由此看出风压非常接近但风量差异较大,同理如果说12038E克服相同阻力的时候风量更大。也可以理解为风量取相同值的时候12038E可以克服更多的阻力,所以比A款更适合用于服务器或储能电池等结构较为密集的设备

六、散热风扇选型因素

风扇转速(RPM)与 风量、风压、噪音均成正比,根据需求选择尺寸大小、数量、风扇设计以及功能控制安装方式。

风量 = 能吹多少空气 → 决定散热广度,风压 = 能吹多“硬” → 决定穿透能力,根据PQ曲线图衡量采用什么风扇较为合适。厂家通过标准化风洞实验测得数据,并标注极限值,用户应根据实际系统阻力选择合适风扇,而非盲目追求“最大值

 

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