2022-09-26|閱讀時間 ‧ 約 2 分鐘

風機概述

風機的風是透過扇葉旋轉,創造出兩端的壓力差,進而推動空氣。 然而,系統散熱和我們平常吹電風扇不一樣,機箱裡常常是堆滿東西造成所謂的系統阻抗。於是乎我們可以想像,風機的壓差是我們輸入的能量,會等於出系統剩下動能加上被系統損耗的能量。

PQ curve
從風扇的角度來說,最後就會產生一條壓力-流量曲線(PQ curve) 代表著當後端沒有阻抗,自由排風的狀況下,能量通通變流量時能夠達到的最大流量,以及他能克服的最大阻抗,也就是描述在靜壓的部分。
而一般來說,提供的PQ curve只會有在額定電壓下的結果,如果是不同轉速下的非100% duty曲線,則可以透過風機定律的關係式來去對曲線進行縮放。而實際上的風扇工作點則會是阻抗和這條曲線的交點。
風機定律:
其中,p=壓力, N=轉速, Q=流量

風機的串並聯
在需要較大風量的時候我們常採用風機並聯的作法,但是實際上兩顆風扇的風量並不一定是兩倍。左圖是一個理想的並聯風機,虛線4是單體風機的PQ curve,實線3是理想的並聯曲線,我們可以看到變兩倍的人是PQ curve,但是對應到曲線2的同一條系統阻抗曲線的時候,工作點的流量顯然不是2倍。
類似的狀況也發生在串聯風機身上,當系統阻抗太大,需要克服較大的靜壓時,我們可能會串聯風機。但是很遺憾的,跟電池不一樣,並不是2顆串聯可以變兩倍,變兩倍的一樣是他的PQ-curve,至於你的工作點,那就看你落在哪裡了。
而上述兩種做法都只是理想的將曲線疊加,實際上,多級風機因為進口風況的不均勻,性能損失通常很大,更不可能是線性的倍數關係,所以如果有一天你發現效果不如預期,請不要太意外。

整流格柵
由於風機進口產生的渦流和不均勻氣流都會降低風機的性能,因此在前端可能會擺放蜂窩狀的格柵,目的是減少旋流和渦流的形成。

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