Muhafaza en iyi hava akış profili


12

Bir projenin son aşamasındayım ve soğutma için üç fan yerleştirmek için hangi ısı tahliye profilinin kullanmam gerektiği konusunda tavsiyeye ihtiyacım var, şemada gösterildiği gibi dört alternatifim var ama hangisinin en iyi performansı elde edeceğini bilmiyorum soğutma açısından.

resim açıklamasını buraya girin

Yanıtlar:


11

Bu, "en iyi performansın" ne olduğuna bağlıdır ve her durumda kesin cevap, birçok girdinin bilinmediği bir hesaplama gerektirir.

Ampirik olarak, havayı daha sıcak bileşenlerin üzerinden geçtikten hemen sonra çıkarmak ve ısı değişimini destekleyen hava türbülansı nedeniyle emme işini emmekten daha iyi yapmak istersiniz. Yani (açtığım her dizüstü bilgisayarda gördüğüm) tipik düzenleme şöyle görünür:

resim açıklamasını buraya girin


6

Normalde diğer tüm seçenek eşit 2 ile gitmek istiyorum.

Varsayımlar:

  • Soğutucu bileşenler hava sıcaklığına fazla bir şey katmayacak ve ilk etapta ısıya daha duyarlı olabilir (örneğin Elektrolitikler, ayrıca biraz kum).
  • Sıcak malzemelerin üzerindeki soğutucular, ortam sıcaklığındaki küçük bir artışın önemsiz olacağı kadar ortamın üzerinde çalışır.
  • Basınç düşüşü, basınçlı bir kutuyu fan eğrisinde daha iyi bir yer, sonra düşük basınçta bir kutu haline getirmek için yeterince büyüktür (ayrıca, emme havasını filtreliyorsanız bu daha iyi olma eğilimindedir), aksi takdirde 2 veya 3 hemen hemen eşdeğerdir.

Bununla birlikte, özellikle de fan eğrisinde doğru yerde çalışacak şekilde fanların seçilmesi her zaman önemsiz olmadığı ve sadece daha fazla fan eklemek her zaman bir kazanç değil zaten durak noktasındaysanız, ekstra bir fan sadece gürültü ekleyecektir.


Soğutucu bileşenler ısınmayı tolere edebilirse, # 4 de oldukça iyi çalışabilir. Fanların üflemeleri gereken yere üflediği tek şey bu.
Dmitry Grigoryev

2
Gerçekten, ama bu genellikle verilen bir şey değil. Örneğin, FPGA'nın 85 ° C'lik maksimum kavşak sıcaklığına sahip olduğu bir projem var, ancak amplifikatördeki LDMOS sınırda 200 derecenin üzerine çıkacak ve soğutucu, tam bağırmada belki 100C'ye çıkacak. Soğutucu yüksek bir geri basınç tasarımıdır, bu nedenle sistemin geri kalanındaki basınç düşüşleri karşılaştırıldığında küçüktür, bu da sanırım sıcak bitten önce herhangi bir yerde körükler için iyi bir yer olduğu anlamına gelir. Fanları soğuk havada tutmak da ömrünü uzatacaktır.
Dan Mills

# 2 benim içgüdüsel seçimimdi: bazılarının ihtiyaç duyması durumunda soğutucu bileşenler üzerinde hava akışı var ve daha sıcak hava diğer bileşenler yerine dolabın dışına üfleniyor.
TripeHound

Fanları soğuk havada tutmak gerçekten iyi bir şeydir ve # 4 bunu yapar. Elbette, bir FPGA, pil veya HDD'ye sıcak hava üflemek kötü bir fikir olacaktır.
Dmitry Grigoryev

4

@Dmitry'nin şimdiye kadarki en iyi blok şemasına sahip olduğunu düşünüyorum, ancak kasanın yüksekliğine ve fanlar arasındaki hava akışı engellemesine bağlı olarak hava akışı sıcak parçaların üstünden veya girişten kaçarsa sorunlar olabilir. Izgara menfezleri, serbest duran kısıtsız fanlara kıyasla büyük girdap akımı hava türbülanslı gürültü yarattığından, bu kesinlikle en sessiz çözümü sunar.

1U yüksek 19 "180W rafta, termokupllar, duman ve el feneri ile sıcak noktaların nasıl soğutulacağına dair birkaç gece süren araştırmadan sonra , yüksekliği düşürerek sıcak noktalarda en yüksek türbülanslı hava hızını yaratan optimum soğutma tasarımının girişten hemen önce girdap akımlarını başlatmak için girişte (spoyler) küçük bir kat ile şekillendirilmiş plastik film , daha sonra havalandırma ve havalandırma delikleri için laminer akış.

Bu teknik, doğrudan düşük bir mylar film spoyleri kullanarak ikiz düşük CFM fanları (~ 1.5 "h) kullanarak hotpot yüzey ortalama hava hızını yaklaşık> 3m / s yükselterek hotspot kasa tempsi en kötü durum yüklemesini 65'C'den 20'C'ye düşürdü. sıcak parçalar. (ferrit ve Mosfets)

Daha sonra düzgün ses kontrolü için geri besleme sıcaklığını 40'C'de ve tam hızda 45'C'de açmak için bir pot, sabit R ve transistör ile LM 317'yi düzenlemek için ferrite bir epoksi termistör ekledim. Normalde fan yok, kullanın.

Büyük metal kapak yüzey rezonanslarına dikkat edin (Piyano ses kartı efektleri).

Ancak PC'ler için klasik olarak yanlış yapılan fan konumu ve CFM tasarım seçenekleri yerine, fan kanatlarında minimum girdap akımı gürültüsü ile mümkün olan maksimum hava hızını kullanın.

Benim durumumda, emme ve egzozda kapalı bir plenum ile egzozun yakınındaki fanlarla sadece sıcak PSU ile sınırlı daha fazla yerim vardı.

ps

Bu, 15 yıl önce AVAYA (nee Lucent) için yaptığım bir tasarımdı, burada sistemi 8 haftada tasarladım ve 1000 birim / ay hızlandırdım. Fanlı en iyi termal tasarımımdı.

Bir kez hatırlıyorum, Dell süper "susturucu sessiz" çalışması için bir plenum hortumu üzerinde "sıralı" bir fan ile "daha iyi" bir tasarıma sahipti, ancak CPU soğutucu üzerinde doğrudan (vakum) yüksek hızlı emme hava akışını yarattı ve doğrudan ısıyı çıkardı arka panelin dışına dolaştırmadan çıkarın. Bu durumda, yalnızca bir etkin nokta vardı.

Sonuç

Hava akışını ve diferansiyel basıncı hıza dönüştürebilirsiniz, ancak sıcak noktalar ve yüzey alanlarındaki yüzey hızı, yayıcının termal direnci ile sınırlı olduğu bir noktaya kadar ısı sıvısı transferi için kritik faktördür.


Evet, soğutucu girişinin önüne monte edilmiş küçük bir helezon yay ile benzer şeyler yaptım, burada türbülanslı akış arkadaşınız, ancak geri basıncı artırma eğilimi gösteriyor, bu nedenle fanın çalıştığından emin olmak için bir manometreli bir kontrol belirtildi nokta makul. Çoğu PC üreticisinin bunu çok yanlış yaptığını kabul edin, Dell genellikle dikkate değer bir istisna oluşturur.
Dan Mills

1

Seçilen fanların eksenel yapıya sahip olduğu varsayıldığında (çizimlerden göründüğü gibi), en iyi performans gösteren yapılandırma # 3 olacaktır. Bunun nedeni, eksenel fanların muhafazadan hava emmesi durumunda daha verimli performans göstermesi (daha büyük basınç farkı ve dolayısıyla hava akışı yaratması )dır. İkinci husus, "soğuk" bileşenler üzerine sıcak hava üflemek istememenizdir. (Geçmişte 4 numaralı yapılandırmaya sahip bir SFF Dell makinesi gördüm ve "daha soğuk" bileşen, birkaç ay içinde başarısız olacak bir sabit sürücü oldu. Büyük geri çağırmalar yapıldı). Bununla birlikte, fanlar üfleyici tipindeyse, (dizüstü bilgisayarlarda olduğu gibi), üfleme konusunda daha iyidirler, bu nedenle # 5 yapılandırması (Grigoryev tarafından) iyidir.

Ek: tahliye şemasının belirlenmesi, aynı zamanda iç konstrüksiyonun genel hidrolik empedansına, toz darbe gerekliliklerine ve gerekli gürültü seviyesine de bağlıdır. Eksenel fanlar üç tipte olabilir: boru eksenel, kanatlı eksenel ve pervaneler ve bunların arasındaki her şey. Farklı yapıların farklı basınç yük eğrileri vardır. Bir çeşit tubeaksiyal fan kullanılırsa, 2 numaralı yapılandırma tercih edilebilir. Blade sunucular yapılandırma # 5'de yığılmış tubeaxial fanlar kullanır. Ortak pervane fanları ile, yüksek dereceli PC'lerin çoğu onları bir nedenle egzoz tarafında kullanır.


Bundan emin değilim, fan eğrileri genellikle emme tarafında 1 ATM olduğunu varsayar; bu, basınçlı bir plenumun negatif gösterge basıncında çalışandan daha iyi olduğunu iddia eder. Sonuçta bir kişi en fazla 1 ATM vakum çekebilir (Ve yoğunluk düştükçe korkunç bir şekilde verimsizleşir), ancak basınç için üst sınır muhtemelen kutudan ayrılan tarafından tanımlanır. Yardımcı olan, fanın OUTPUT tarafında net bir plenum boşluğu, hatta hızı basınca dönüştürmek için bir difüzör olarak şekillendirilmiş bir şey sağlamaktır.
Dan Mills

@DanMills, test eğrileri test eğrileridir, ancak uygulamalar gerçek içindir. En uç koşullardaki argümanlarınız yapıcı değildir. 20-30 yıl önce ortak bir bilgi verdim, o zamandan beri bıçak şekli tasarımında bir ilerleme olabilir. İşleri netleştirmek için Trevor'ın bir yardımına ihtiyacımız olabilir, elektronik.stackexchange.com/a/305659/117785 ve electronics.stackexchange.com/q/6379/117785
Ale..chenski

0

Bu konu hakkında birçok farklı fikrim olduğu için, dört yapılandırmayı da test ettim ve yapılandırma # 4 kasanın soğutulmasında en iyisini yaptı. Yardımlarınız için teşekkürler.


# 4 kasanın en iyi "soğutulmasında" performans gösterdiğini söylemek doğru. Ancak, diğerlerinin de belirttiği gibi, dikkate alınması gereken başka konular da vardır. Soğutucu parçalara sıcak hava
üflemek

Her projenin kendine özgü sınırlamaları olduğundan, konfigürasyon 4'ün dezavantajları tamamen kabul edilebilir, ana hedefim sıcak bileşenler için en düşük sıcaklığı elde etmekti. Hepinize yardım için tekrar teşekkürler.
Julian
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.