风扇选型计算方法

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1、如何选择正确的风扇或鼓风扇 所有需要使用风扇散热的电机与电子产品的设计工程师，必须决定一个特定系统散热所需的风量，而所需的风量取决于了解系统的耗电量及是否能带走足够的热量，以预防系统过热的情形发生。事实显示，系统的使用年限会由于冷却系统的不足而降低，所以设计工程师也应该明白，系统的销售量与价格，可能因为系统的使用年限不符使用者的预期而下降。 欲选择正确的通风组件，必须考虑下列目标： 最好的空气流动效率 最小的适合尺寸 最小的噪音 最小的耗电量 最大的可靠度与使用寿命 合理的总成本 以下三个选择正确散热扇或鼓风扇的重要步骤，可帮你达成上述

2、几个目标。 步骤一：总冷却需求 首先必须了解三个关键因素以得到总冷却需求： 必须转换的热量(即温差DT) 抵消转换热量的瓦特数(W) 移除热量所需的风量(CFM) 　 总冷却需求对于有效地运作系统甚为重要。有效率的系统运作必须提供理想的运作条件，使所有系统内的组件均能发挥最大的功能与最长的使用年限。 下列几个方式，可用来选择一般用的风扇马达： 1.算出设备内部产生的热量。 2.决定设备内部所能允许的温度上升范围。 3.从方程式计算所需的风量。 4.估计设备用的系统阻抗。 5.根据目录的特性曲线或规格书来选择所需的风扇。如果已知系统设备内

3、部散热量与允许的总温度上升量，可得到冷却设备所需的风量。 以下为基本的热转换方程式： H=Cp×W×△T 其中H=热转换量 Cp=空气比热 △T=设备内上升的温度 W=流动空气重量 我们已知W=CFM×D 其中D=空气密度经由代换后，我们得到: 再由转换因子(conversionfactors)与代入海平面空气的比热与密度，可得到以下的散热方程式： CFM=3160×千瓦／△℉ 然后得到下列方程式： 其中 Q：冷却所需的风量 P：设备内部散热量(即设备消耗的电功率) Tf：允许内部温升(华氏) Tc：允许内部温升(摄氏) DT=DT1与

4、DT2之温差  温升与所需风量之换算表  KWh  DT   DT℃℉0.511.522.533.544.5550　　90183553708810512314115817645　　81203959789811713715617619540　　722244668811013215417619522035　　6325507510012515117620122625130　　5429598811714617620523426429325　　45357510514117621124628131635120　　364488132176220264

5、30835139643915　　275911717623429335141046952758610　　18881762643514395276157047918795　　917635152770487910551230140615821758例一：设备内部消耗电功率为500瓦，温差为华氏20度，下列为其计算结果： 或例二：设备内部消耗电功率为500瓦，温差为摄氏10度： 或步骤二：全部系统阻抗／系统特性曲线 空气流动时，气流在其流动路径会遇上系统内部零件的阻扰，其阻抗会限制空气自由流通。压力的变化即测量到的静压，以英吋水柱表示。 为了确

6、认每一槽排(slot)之冷却瓦特数，系统设计或制造厂商不但必须有风扇的有效风扇特性曲线以决定其最大风量，而且必须知道系统的风阻曲线。系统内部的零件会造成风压的损失。此损失因风量而变化，即所谓的系统阻抗。 系统特性曲线之定义如下： DP=KQn 其中K=系统特定系数 Q=风量(立方呎) n=扰流因素，1

7、注意此时的风扇静态效率(风量×风压÷耗电)为最佳化。 设计时应考虑项目： 1.保持空气流动尽量不受阻扰，入风口与出风口保持畅通。 2.引导气流垂直通过系统，以确保气流顺畅而提升冷却效率。 3.如需加装空气滤网，应考虑其增加的空气流动阻力。 选择最佳风扇的例子： 例一： 图一为典型SUNONDC散热扇60×60×25mm的特性曲线。此风扇可能操作在A点或C点，分别可输送6CFM或20CFM。如果该系统之阻抗对于气流在A点会造成0.16吋水柱或C点0.04吋水柱的静压质。如果该系统因改良而运作于B点，则风扇可输送12CFM而静压仅0.09吋

8、水柱。 图一：60×60×25mm中速风扇之特性曲线 例二： 如图二所示，特性曲线二是同一尺寸与形状之风扇，但其转速比特性曲线一低。如果系统仅需要15CFM风量在0.05吋水柱静压，则静压降与风量曲线之交点