热设计问题讨论

wgd8211

在通讯机柜热设计时，往往要考虑以下两个问题：
$ M( x9 C& i/ Y) A3 u. n（1）根据热流密度，我们知道选择哪种散热方式，如果是用风扇，那么如何计算风扇的数量和如何选择风扇的串并连方式？风扇的串联和并联对风量和风压有何影响？
（2）模块的散热如果使用风扇，风道的截面应该尽量和风扇的出风口一致，而如果散热体的截面和风扇出风口相差很大，应该如何设计风道？
（3）我们知道风扇转速越高，噪音就会越大，请问转速和风量有无直接的关联？
请教设计高手，你们在这些设计过程中是如何保证热设计的。谢谢

gaoyns

1  首先应核算元件的发热量，若用风扇吹风将这些热量带走，需核算每立方米气流在单位时间内能带走多少热量，这样就可确定选择某型号的风机几台。风扇的串联可增大风压，风机并联可增大风量。
7 d# q# z$ u0 @* d+ |6 v2  风道的截面和风扇的出风口不可能一致，可将风扇出口作一引流管或挡板，将气流引向整个风道。
3 N" h: i- l. y/ `3  风量和转速成正比，转速越高风量越大。在保证风量的同时应尽量选择转速较低的风扇。

chaos_zzy

（1）根据系统发热量和温升要求，计算出所需风量；再通过测试或计算系统阻力曲线，最后选定风扇。风扇串联用以增加风压，并联增加流量。
" F! j& s8 [  ]) |9 a( r1 g% G（2）风道设计应尽量减少风阻，保证热量元件出有足够的风量和风速。
（3）Ln=50lg(n2/n1)

wgd8211

谢谢楼上的两位，可是还有一些疑问：
1.如两位所说，风扇的串联可增大风压，风机并联可增大风量。风机的串联能够增大多少风压？此情况适用于哪些场合？两台风机串联的风量相比较1台风机的风量，有什么变化？
如果是两风机并联，风量能够增加多少？对风压有何影响？
2.风道的截面和风扇的出风口不可能一致，可将风扇出口作一引流管或挡板，将气流引向整个风道。这是不是我们在选择风扇时通常把其理论风量1.5~2倍的原因？
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以上还请多多指点，非常感谢

gaoyns

1  风扇的串联可增大风压，从理论上讲总风压等于串联风扇的风压之和，但实际上由于阻力影响，总风压小于串联风扇的风压之和。两台风机串联，串联后的风量基本上与一台的风量一样。在实际应用中，一般不这样使用风机，选一台风压高的风机比较经济。
$ L' T( Z2 a# u! ?! D/ o$ M2  选择风扇时通常把其理论风量1.5~2倍的原因，主要是考虑阻力、布风效率等问题。

wgd8211

非常感谢您的指导谢谢

wgd8211

还有一个问题咨询一下，还请指教一二。
1 a% ^5 e& n: ]选择风扇时，我们要计算系统所需要的风量和系统阻抗，根据两者的计算结果，选择其交汇点，也就是风扇的最佳运作点，风扇的风量容易计算，可是系统阻抗需要做风洞测试以确定，阁下是否能提供一套简单的估计系统阻抗的方法以确定风阻而选择合适的风扇。
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谢谢

gaoyns

这里你所说的阻抗就是系统阻力，与机柜内装置的布置情况有关，与气流的速度有关，计算起来同样比较麻烦，首先得有内部结构图。一个简单的方法就是实验法，将风扇先测一下风压（用差压计），再将风扇安到机柜中，测气流出口风压，二者之差就是系统的阻力降，即系统阻力。