Kiến thức cơ bản về quạt làm mát Thể tích và áp suất không khí

Lý do tại sao không khí có thể lưu chuyển phải là do có sự chênh lệch năng lượng trong hệ thống. Trong quạt làm mát DC thông thường của chúng ta, không khí lấy năng lượng từ các cánh quay để tạo thành luồng không khí. Năng lượng trong luồng không khí thường được biểu thị dưới dạng áp suất. Tại bất kỳ điểm nào trong luồng không khí, nó tồn tại dưới dạng năng lượng áp suất tĩnh, động năng và thế năng, có thể được biểu hiện tương ứng bằng áp suất tĩnh, áp suất động và áp suất tiềm năng. Trong điều kiện hàng ngày, do không gian hạn chế và mật độ không khí nhỏ nên áp suất tiềm tàng có thể bị bỏ qua.

Tại sao áp suất gió phải nhỏ khi thể tích không khí lớn?

Quạt làm mát chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng điện từ, sau đó thành năng lượng cơ học của cánh quạt, sau đó truyền vào không khí để chuyển thành áp suất tĩnh và áp suất động. Áp suất tĩnh thường được gọi là áp suất gió. Đối với một chiếc quạt được thiết kế tốt, công suất không khí tối đa của nó phụ thuộc vào công suất động cơ và hiệu suất chuyển đổi. Do đó, khi thể tích không khí tăng thì áp suất không khí phải giảm và khi áp suất không khí tăng thì thể tích không khí phải giảm. Tuy nhiên, sức mạnh không quân cũng liên quan chặt chẽ đến môi trường làm việc. Kích thước của thể tích không khí và áp suất không khí không phải là một mối quan hệ tuyến tính âm đơn giản.

Trở kháng hệ thống càng thấp thì thể tích không khí càng cao:

Khái niệm thể tích không khí rất dễ hiểu. Nó đề cập đến lưu lượng âm lượng trên một đơn vị thời gian. Phương pháp tính toán đơn giản nhất là q=VA, V là vận tốc chất lỏng và a là diện tích dòng chảy. Đơn vị thể tích không khí trong quạt làm mát thường là CFM (feet khối trên phút) và cũng có thể sử dụng đơn vị m3/h.

Trở kháng hệ thống là lực cản của luồng không khí bên trong hệ thống thiết bị. Trở kháng càng thấp thì tốc độ dòng chảy càng nhanh và thể tích không khí càng cao. Ví dụ: trở kháng của khung trống gần bằng 0. Khi bạn lắp đặt các thành phần như card đồ họa, trở kháng hệ thống sẽ tăng lên. Đối với bộ tản nhiệt, các cánh tản nhiệt càng dày đặc và diện tích của một cánh tản nhiệt càng lớn thì trở kháng càng lớn. Nói chung, trở kháng của hàng lạnh lớn hơn trở kháng của tản nhiệt làm mát không khí.

Áp suất tĩnh: khả năng khắc phục trở kháng của hệ thống:

Về mặt lý thuyết, các phân tử không khí đang chuyển động nhiệt không đều. Chuyển động nhiệt của các phân tử không khí liên tục tác động lên thành thiết bị. Áp suất (áp suất) được trình bày được gọi là áp suất tĩnh. Tương tự, trong một hệ thống, áp suất tĩnh không phải là không đổi, nó tăng khi trở kháng của hệ thống tăng. Áp suất tĩnh tối đa và thể tích không khí tối đa không thể xảy ra cùng một lúc. Khi thiết kế quạt, bạn chỉ có thể chọn một đầu cho lượng gió chính hoặc áp suất gió chính. Nếu muốn tăng cả hai, bạn chỉ có thể cải thiện công suất động cơ và hiệu suất chuyển đổi. Biện pháp trực tiếp là tăng tốc độ.

Tránh khu vực chết máy của quạt:

Có một khu vực làm việc nguy hiểm của quạt làm mát được gọi là khu vực chết máy. Ở khu vực này, luồng không khí hỗn loạn và hiệu suất của quạt giảm. Nói chung, cố gắng tránh điểm làm việc trong khu vực ngừng hoạt động. Khi trở kháng hệ thống cao, rất dễ bị đình trệ và tách dòng. Điều này chủ yếu là do khi trở kháng hệ thống cao, quạt sẽ tạo thành áp suất tĩnh cao. Tuy nhiên, nếu lượng không khí nạp vào không đủ thì tốc độ không khí trên bề mặt hút của cánh quạt sẽ giảm dần. Dưới tác động của áp suất tĩnh cao, lớp ranh giới của luồng không khí sẽ bị hư hỏng và vùng xoáy sẽ xuất hiện ở đầu đuôi của lưỡi dao. Không khí có thể tách trực tiếp ra khỏi bề mặt cánh quạt, dẫn đến nhiễu loạn và tăng tiếng ồn, tức là hiện tượng "ngừng hoạt động".