冷却ファンの基礎知識 風量と圧力

空気が流れることができるのは、系内にエネルギー差があるからに違いありません。 当社の一般的な DC 冷却ファンでは、空気は回転ブレードからエネルギーを得て空気流を形成します。 空気流のエネルギーは通常、圧力の形で表されます。 空気流のどの点でも、空気は静圧エネルギー、運動エネルギー、位置エネルギーの形で存在し、それぞれ静圧、動圧、位置圧力で表すことができます。 日常の状況では、スペースが限られており、空気密度が低いため、潜在圧力は無視できます。

風量が大きいのに風圧が小さくないといけないのはなぜですか?

冷却ファンは電気エネルギーを電磁エネルギーに変換し、さらにファンブレードの機械エネルギーに変換し、空気中に伝達して静圧と動圧に変換します。 静圧は一般に風圧とし​​て知られています。 適切に設計されたファンの場合、その最大風力はモーターの出力と変換効率によって決まります。 そのため、空気量が増えたら空気圧を下げ、空気圧が増えたら空気量を減らす必要があります。 しかし、エアパワーは作業環境とも密接に関係しています。 風量と気圧の大小は単純な負の線形関係ではありません。

システムのインピーダンスが低いほど、風量は大きくなります。

風量の概念は理解しやすいです。 単位時間あたりの体積流量を指します。 最も単純な計算方法は q=VA です。V は流体速度、a は流れ面積です。 冷却ファンの風量の単位は通常CFM（立方フィート/分）ですが、m3/hという単位も使用できます。

システム インピーダンスは、デバイス システム内の空気の流れの抵抗です。 インピーダンスが低いほど、流量が速くなり、空気量が多くなります。 たとえば、空のシャーシのインピーダンスは 0 に近くなります。 グラフィックス カードなどのコンポーネントを取り付けると、システム インピーダンスが増加します。 ラジエーターの場合、フィンの密度が高く、単一のフィンの面積が大きいほど、インピーダンスは大きくなります。 一般に、コールド列のインピーダンスは空冷ヒートシンクのインピーダンスよりも大きくなります。

静圧: システム インピーダンスを克服する能力:

理論的に言えば、空気分子は不規則な熱運動を行っています。 空気分子の熱運動は常にデバイスの壁に影響を与えます。 提示される圧力（圧力）を静圧といいます。 同様に、システム内の静圧は一定ではなく、システムのインピーダンスの増加に伴って増加します。 最大静圧と最大風量は同時に発生することはできません。 ファンを設計するときは、メイン風量またはメイン空気圧の一方の端のみを選択できます。 両方を向上させたい場合は、モーター出力と変換効率を向上させるしかありません。 直接的な対策は速度を上げることです。

ファンの失速ゾーンを回避します。

冷却ファンには危険な作業領域、いわゆる失速領域が存在します。 この領域では、気流が乱流となり、ファンの効率が低下します。 一般に、失速領域の動作点を避けるようにしてください。システムのインピーダンスが高い場合、失速や流れの剥離が発生しやすくなります。 これは主に、システムのインピーダンスが高い場合、ファンが高い静圧を形成するためです。 ただし、吸気量が不十分な場合、ファンブレードの負圧面での風速は徐々に低下します。 高い静圧の作用下では、空気流の境界層が損傷し、ブレードの後端に渦ゾーンが現れます。 空気がブレード表面から直接剥離し、乱流や騒音の増大、いわゆる「失速」現象が発生する場合があります。