扇葉上的秘密 你必須注意的那些事兒(全文)_散熱器_散熱器評測...

1散熱器上的風扇

    現在的電腦為了加強散熱效果，可以說是無處不見風扇的影子。CPU風扇、顯卡風扇、電源風扇、機箱後部風扇、機箱前部風扇、頂部風扇等等，這些風扇無一不是為了加強散熱效果。現在玩家對風扇的重視程度也比以前強許多了，他們在選擇風扇時，都會從材質、轉速、風量、風壓、噪音、軸承等方面去考量。

扇葉上的秘密

    衡量一款風扇的好壞，一般來說有三個方面，那就是性能、壽命、噪音。從性能方面來考慮，我們最多考慮的就是風量、風壓、轉速等。風量、風壓、轉速等都和風扇上最重要的組成部分扇葉相關。而一款風扇好不好對電腦的散熱效果有著很大的作用，扇葉對整個風扇又有著決定性的影響，因此扇葉的設計是非常關鍵的。

2與扇葉相關的因素簡介

    與風扇性能相關的方面很多，一般來說有四個方面，分別為風速、風量、風壓、轉速。而風速、風量、風壓、轉速又無一不與扇葉的設計息息相關。在介紹扇葉的性能前，我們有必要先了解一下這四個方面。

風速

    風速就是風扇出風口或進風口的空氣流動速度，單位一般為m/s，而這個風速反映的僅是某一位置的速度數值，並不完全代表風扇的性能。它在不同的位置數值是不同的，平均值也是很難精確計算的。

風速儀（圖片來自www.hi1718.com）

　　風速的高低與扇葉的形狀、面積、高度以及轉速是有著非常大的關係的。而扇葉的形狀設計、面積、高度的影響比較複雜，一般我們不容易理解。而風扇的轉速越快，風速越快，這就是一個常識了。

風量 

    風量是指單位時間內通過風扇出風口（或進風口）截面的空氣體積，風量不受尺寸、結構、方式等方面的限制，因此它成為了衡量風扇性能的整體指標。

風量儀（圖片來自cache.baiducontent.com）

    風量的計算公式為平均風速乘以過風面積。所以說風扇風量的大小與風速的高低、過風面積的大小是相關的。在過風面積相同的情況下，風速越高，風量則越大。在風速相同的情況下，過風面積越大，風量則越大。

風壓

    風壓是指風扇的出風口與入風口間產生的壓強差，風壓影響著風扇「強勁」程度，這對於喜歡玩兒超頻的朋友來說是非常重要的。

風壓變送器（圖片來自www.hi1718.com）

    風壓和扇葉的形狀、面積、轉速等相關，風壓與扇葉形狀、面積的關係比較複雜，而和轉速的關係則非常簡單，轉速越快，風壓越大，這也算是一個常識。

轉速

    轉速就是指風扇扇葉在單位時間內旋轉的周數，單位一般為rpm。轉速是非常容易測量的，而高轉速造就了各種「暴力」風扇，同時也造就了大噪音。

風扇轉速

    轉速可以影響到以上所說的風速、風量、風壓。轉速越高，風速越快，風量越大，風壓越大。這個知識可以很容易的推理出來，理解起來也不是很難。

    以上就是與風扇性能相關的最重要的四個方面，而這四個方面又直接或間接與扇葉的設計相關。而下面我們就將介紹扇葉設計的參數。

3扇葉葉片曲率

    扇葉的性能會受到很多方面的影響，如葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片厚度、葉片數目、葉片衝角、葉端間隙、葉片寬度、主軸直徑等等，這些方面又互相影響，互相制約。本文的目的是簡要介紹電腦散熱器上風扇的扇葉設計，因此筆者選擇了三個大家比較關注的方面，即葉片曲率、葉片數目、葉片弧度來進行簡單介紹。

曲率圖示（圖片來自zh.wikipedia.org）

    曲率是指對於平面曲線C，在P處密切圓半徑的倒數，可以用式子1/r表示。因此密切圓的半徑越小，曲率越大。曲線接近平直的時候，曲率接近0。而葉片的曲率也是基於此而計算的。

扇葉風道

    在相同的轉速下，葉片的曲率越大，氣體的動能越大，風量和風壓也就越大，但是這裡的葉片曲率是有個範圍的，當弧高/弦長的比值超過0.1時，這個規律則會被打破。

風扇設計

    葉片的曲率越大，則扇葉的阻力越大，因此它要求電機的扭力則越大，同時也對扇柄提出了更高的要求。對於超頻玩家來說，對風扇的要求往往就是風量與風壓越大越好，而我們常見的厚彎角風扇就是基於此而設計的。

4扇葉葉片數目

    在選擇散熱器風扇時，細心的消費者往往會發現，有的風扇扇葉數目為7片，有的扇葉數目為9片，甚至有的扇葉居然達到了11片。這時候，消費者往往會有這樣一個疑問，為什麼有的用7片，有的用9片呢？

  
9扇葉和7扇葉風扇

    若風扇葉片的截面曲線、傾角等都相同，扇葉的葉片寬度往往取決於扇葉的高度，這就對葉片的間距提出了要求。為了保證葉片間距不致過大，影響風量風壓，相對比較薄的風扇多採用增加葉片數目的方法彌補。

更多的扇葉

    另外更多的扇葉也可以保證風量的充足，但是由於其把冷空氣切割成了很多小塊，因此其風壓的表現相對會比較弱些，而這是超頻玩家所不願意看到的。

保持平衡（圖片來自tu.duowan.com）

    更加細心的消費者會發現，扇葉葉片的數目同常為3、7、9等奇數，其實這也是扇葉數目設計的一個非常重要的方面。若採用偶數片形狀對稱的扇葉，平衡方面又沒有調整好，這就很容易使系統發生共振，這將會對葉片或心軸造成非常大的傷害，直至斷裂，所以採用軸心不對稱的奇數設計更為安全。

5扇葉葉片弧度

    葉片的弧度是指扇葉在俯視平面內並非沿著徑向筆直延伸，而是向著旋轉方向略有彎曲，呈一定弧度。這種弧度的作用是非常重要的，這保證了吹出氣流的集中。這對於一款散熱器來說也是非常必要的。

葉片弧度設計

風流更集中

    倘若葉片沿徑向筆直延伸，風扇旋轉所帶動的氣流在出風口一側將呈散射狀，這樣的送風距離自然不會太遠，然而這並不是最重要的。重要的是風流的「力量」不集中，這就導致了風壓較小，這對於玩兒超頻的朋友來說就有點兒遺憾了。

圖片說明

    如果扇葉略帶弧度，吹出氣流則會集中在出風口正前方柱狀空間內，增加送風距離與風壓，而這也正是玩家想要的，當然也是消費者所想要的。

    編輯點評：扇葉設計在風扇的設計中起著至關重要的作用，而扇葉的設計直接影響的是風量和分壓，風量和風壓在散熱系統中起的作用也是非常關鍵的。風量多的風扇有著名的九州風神冰陣600，酷冷至尊刀魂210，貓頭鷹NH-U12P SE2等。而風壓大的風扇有著名的貓頭鷹NH-U9B SE2，超頻三青蛇特別版，扎曼神木豪華版等。