حجم هوا و فشار فن خنک کننده

دلیل اینکه هوا می تواند جریان داشته باشد باید این باشد که در سیستم اختلاف انرژی وجود دارد. در فن خنک کننده DC رایج ما، هوا از پره های چرخان انرژی می گیرد تا جریان هوا را تشکیل دهد. انرژی موجود در جریان هوا معمولاً به صورت فشار بیان می شود. در هر نقطه از جریان هوا به صورت انرژی فشار ساکن، انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل وجود دارد که به ترتیب با فشار استاتیک، فشار دینامیکی و فشار پتانسیل قابل ارائه است. در شرایط روزانه به دلیل فضای محدود و چگالی کم هوا می توان از فشار بالقوه چشم پوشی کرد.

چرا وقتی حجم هوا زیاد است فشار باد باید کم باشد؟

فن خنک کننده انرژی الکتریکی را به انرژی الکترومغناطیسی و سپس به انرژی مکانیکی تیغه فن تبدیل می کند و سپس آن را به هوا منتقل می کند تا به فشار استاتیک و فشار دینامیکی تبدیل شود. فشار استاتیک معمولاً به عنوان فشار باد شناخته می شود. برای یک فن خوب طراحی شده، حداکثر توان هوای آن به توان موتور و راندمان تبدیل بستگی دارد. بنابراین زمانی که حجم هوا افزایش می یابد باید فشار هوا کاهش یابد و با افزایش فشار هوا باید حجم هوا کاهش یابد. با این حال، نیروی هوایی نیز ارتباط نزدیکی با محیط کار دارد. اندازه حجم هوا و فشار هوا یک رابطه خطی منفی ساده نیست.

هر چه امپدانس سیستم کمتر باشد، حجم هوا بیشتر می شود

مفهوم حجم هوا به راحتی قابل درک است. به جریان حجمی در واحد زمان اشاره دارد. ساده ترین روش محاسبه q=VA است، V سرعت سیال و a مساحت جریان است. واحد حجم هوا در فن خنک کننده معمولاً CFM (فوت مکعب در دقیقه) است و واحد m3/h نیز قابل استفاده است.

امپدانس سیستم مقاومت جریان هوا در داخل سیستم دستگاه است. هرچه امپدانس کمتر باشد، سرعت جریان سریعتر و حجم هوا بیشتر می شود. به عنوان مثال، امپدانس یک شاسی خالی نزدیک به 0 است. هنگامی که قطعاتی مانند کارت گرافیک را نصب می کنید، امپدانس سیستم افزایش می یابد. برای رادیاتور، هرچه پره ها متراکم تر و مساحت یک باله بزرگتر باشد، امپدانس آن بیشتر است. به طور کلی، امپدانس ردیف سرد بیشتر از رادیاتور هوا خنک است.

فشار استاتیک: توانایی غلبه بر امپدانس سیستم

از نظر تئوری، مولکول های هوا در حال حرکت حرارتی نامنظم هستند. حرکت حرارتی مولکول های هوا به طور مداوم بر دیواره دستگاه تأثیر می گذارد. فشار (فشار) ارائه شده را فشار استاتیک می نامند. به طور مشابه، در یک سیستم، فشار استاتیکی ثابت نیست، با افزایش امپدانس سیستم افزایش می یابد. حداکثر فشار استاتیک و حداکثر حجم هوا نمی توانند همزمان رخ دهند. هنگام طراحی فن، فقط می توانید یک سر را برای حجم هوای اصلی یا فشار اصلی هوا انتخاب کنید. اگر می خواهید هر دو را افزایش دهید، فقط می توانید قدرت موتور و راندمان تبدیل را بهبود بخشید. معیار مستقیم افزایش سرعت است.

از ناحیه استال فن اجتناب کنید

یک منطقه کار خطرناک فن خنک کننده وجود دارد که به اصطلاح منطقه استال است. در این قسمت جریان هوا متلاطم بوده و بازده فن کاهش می یابد. به طور کلی، سعی کنید از محل کار در منطقه غرفه اجتناب کنید.

هنگامی که امپدانس سیستم بالا باشد، به راحتی می توان جریان را جدا کرد. این عمدتاً به این دلیل است که وقتی امپدانس سیستم بالا باشد، فن فشار استاتیک بالایی ایجاد می کند. با این حال، اگر ورودی هوا کافی نباشد، سرعت هوا در سطح مکش تیغه فن به آرامی کاهش می یابد. در اثر فشار استاتیکی بالا، لایه مرزی جریان هوا آسیب می بیند و یک ناحیه گردابی در انتهای دم تیغه ظاهر می شود. هوا ممکن است مستقیماً از سطح تیغه جدا شود و در نتیجه تلاطم و نویز افزایش یابد، یعنی به اصطلاح پدیده "استال"