冷却ファンの風量と圧力

空気が流れることができる理由は、システムにエネルギーの違いがあるためです。 私たちの一般的なDC冷却ファンでは、空気は回転するブレードからエネルギーを得て空気の流れを形成します。 空気の流れのエネルギーは通常、圧力の形で表されます。 空気流のどの時点でも、静圧エネルギー、動圧エネルギー、位置エネルギーの形で存在し、それぞれ静圧、動圧、位置エネルギー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、空気密度が小さいため、潜在的な圧力は無視できます。

風量が大きいのになぜ風圧を小さくしなければならないのですか？

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、次にファンブレードの機械エネルギーに変換し、それを空気に伝達して静圧と動圧に変換します。 静圧は一般的に風圧とし​​て知られています。 適切に設計されたファンの場合、その最大エアパワーはモーターパワーと変換効率の影響を受けます。 したがって、風量が増加した場合は空気圧を下げる必要があり、空気圧が増加した場合は空気量を減らす必要があります。 ただし、エアパワーは作業環境とも密接に関係しています。 風量と気圧の大きさは、単純な負の線形関係ではありません。

システムインピーダンスが低いほど、風量は多くなります。

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。 最も簡単な計算方法はq=VA、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、m3/hの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、風量が多くなります。 たとえば、空のシャーシのインピーダンスは0に近いです。 グラフィック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、インピーダンスが大きくなります。 一般的に、コールドローのインピーダンスは空冷ラジエーター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

理論的には、空気分子は不規則な熱運動をしています。 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）は静圧と呼ばれます。 同様に、システムでは、静圧は不変ではなく、システムのインピーダンスの増加とともに増加します。 最大静圧と最大風量を同時に発生させることはできません。 ファンを設計するときは、主空気量または主空気圧の一方の端のみを選択できます。 両方を増やしたい場合は、モーター出力と変換効率を改善することしかできません。 直接的な対策は、速度を上げることです。

ファンのストールゾーンを避けてください

冷却ファンの危険な作業領域、いわゆるストール領域があります。 この領域では、気流が乱れ、ファンの効率が低下します。 一般的に言えば、ストールエリアの作業ポイント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と、失速して流れが分離しやすくなります。 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、吸気が不十分な場合、ファンブレードの吸込面の風速はゆっくりと低下します。 高い静圧の作用により、空気流の境界層が損傷し、ブレードのテールエンドに渦ゾーンが現れます。 空気がブレード表面から直接分離し、乱流と騒音の増加、つまりいわゆる「ストール」現象が発生する可能性があります。