Корпус найкращого профілю повітряного потоку


12

Я на завершальному етапі проекту. Мені потрібні поради щодо того, який профіль відведення тепла потрібно використовувати для розміщення трьох вентиляторів для охолодження, у мене є чотири альтернативи, як показано на схемі, але я не знаю, що дозволить досягти найкращих показників з точки зору охолодження.

введіть тут опис зображення

Відповіді:


11

Це залежить від того, що таке "найкращі показники", і в будь-якому випадку точна відповідь потребує розрахунку, для якого багато входів невідомі.

Емпірично ви захочете видалити повітря відразу після того, як він пройде над більш гарячими компонентами, а видув працює краще, ніж смоктання через турбулентність повітря, що сприяє теплообміну. Тож типова композиція (яку я бачив у кожному відкритому ноутбуці) виглядає приблизно так:

введіть тут опис зображення


6

Зазвичай я б ішов із варіантом 2, всі інші рівні.

Припущення:

  • Охолоджуючі компоненти не сильно додаватимуть температуру повітря, і, в першу чергу, можуть бути чутливішими до тепла (електролітики, наприклад, також трохи піску).
  • Нагрівачі на гарячій речовині працюють досить далеко над навколишнім, що незначне підвищення температури повітря є неважливим.
  • Падіння тиску є достатньо великим, щоб зробити під тиском вентилятор кращим місцем на кривій вентиляторі, а потім коробкою під низьким тиском (також, це, як правило, краще, якщо ви фільтруєте впускний повітря), інакше 2 або 3 майже рівнозначні.

Однак термічне управління справді слід було б врахувати на набагато більш ранньому етапі проектування, тим більше, що підбір вентиляторів таким чином, щоб система працювала в потрібному місці на кривій вентиляторі, не завжди тривіальний, а просто додавання більшої кількості вентиляторів - це не завжди виграш, оскільки якщо ви вже знаходитесь у зупинці, додатковий вентилятор просто додасть шум.


Якщо компоненти, які охолоджують, можуть терпіти нагрівання, №4 також може працювати досить добре. Це єдиний, де вентилятори дмухають там, де потрібно дути.
Дмитро Григор’єв

2
Дійсно, але це часто не дається. Наприклад, у мене є проект, в якому FPGA має максимальну температуру з'єднання 85 градусів С, але LDMOS в підсилювачі буде перевищувати понад 200 градусів у межі, а радіатор може бути до 100С при повному вигуку. Радіатор - це конструкція з високим тиском, тому падіння тиску в решті системи є невеликими порівняно, що, напевно, означає, що десь перед гарячим шматочком є ​​хорошим місцем для повітродувки. Утримання вентиляторів у прохолодному повітрі також покращить їхній термін експлуатації.
Dan Mills

№2 був моїм інстинктивним вибором: над холодними компонентами надходить повітряний потік, про всяк випадок, коли хтось із них потребує, і гаряче повітря виводиться прямо з шафи, а не над іншими компонентами.
TripeHound

Утримувати вентиляторів у прохолодному повітрі - це справді гарна річ, і №4 робить саме це. Звичайно, дути гарячим повітрям на FPGA, батарею чи жорсткий диск було б поганою ідеєю.
Дмитро Григор’єв

4

Я думаю, що @Dmitry має найкращу блок-схему до цих пір, але можуть виникнути проблеми, якщо повітряний потік витікає над верхньою частиною гарячих частин або виводиться з повітря, в залежності від висоти корпусу та блокування потоку повітря між вентиляторами. Це, безумовно, дає найбільш тихе рішення, оскільки вентиляційні отвори створюють величезний шум повітряного турбулентного шуму в порівнянні з вільно стоячими необмеженими вентиляторами.

Після кількох ночей досліджень про те, як охолоджувати гарячі місця у високій 1-дюймовій 180-футовій стійці з термопарами, димом та ліхтариком, я дійшов висновку, що оптимальна конструкція охолодження, яка створює найвищу турбулентну швидкість повітря над гарячими точками, знижуючи висоту на пластикова плівка у формі з невеликою складкою на впускному трубопроводі (спойлер) для запуску вихрових струмів безпосередньо перед введенням , а потім ламінарний потік для впуску та витягу через вентиляційні отвори.

Ця методика зменшила найгірший навантаження шаблонів гарячих точок з 65 ° C до 20 ° C, підвищивши середню швидкість повітря гарячої каструлі приблизно> 3 м / с за допомогою подвійних вентиляторів з низьким вмістом CFM (~ 1,5 "год), використовуючи спойлер фільму Mylar безпосередньо над гарячі частини (ферит і мосфети)

Потім я додав термістор з епоксидною сумішшю для фериту для регулювання LM 317 з горщиком, фіксованим R та транзистором для зміщення темпу зворотного зв’язку для включення при 40 ° C та повної швидкості при 45 ° C для плавного контролю звуку. Wih немає нормального вентилятора, використовуйте.

Остерігайтесь великих резонансів поверхні металевої кришки (ефекти звукової плати фортепіано).

Але замість положення вентилятора та варіантів дизайну CFM, класично зроблених неправильно для ПК, використовуйте максимальну швидкість повітря, можливу з мінімальним шумом вихрового струму на лопатках вентилятора.

У моєму випадку у мене було більше місця з вентиляторами біля вихлопних газів із закритим пленумом всмоктування та вихлопом, обмеженим лише гарячим блоком живлення.

пс

Це був дизайн, який я зробив понад 15 років тому для AVAYA (у народженні Lucent), де я розробив систему в 8 тижнів і наробив до 1000 одиниць на місяць. Це була моя найкраща теплова конструкція з вентилятором.

Пригадую, колись Dell мав "кращу" конструкцію з "вбудованим" вентилятором на шланговій панелі для супер "глушника тихого" режиму роботи, але створив швидкісний потік повітря, що надходить через радіатор центрального процесора безпосередньо (вакуум), і видалив тепло безпосередньо з задньої панелі, не поширюючи її всередині корпусу. У цьому випадку була лише одна гаряча точка.

Висновок

Ви можете перетворити повітряний потік і диференціальний тиск у швидкість, але швидкість поверхні над гарячими точками та їх поверхня є найважливішим фактором для передачі теплової рідини до тієї точки, де вона обмежена термічним опором випромінювача.


Так, я робив подібні речі з невеликою котушковою пружиною, встановленою перед входом радіатора, турбулентний потік тут твій друг, але він, як правило, підвищує тиск, тому показано перевірку за допомогою манометра, щоб переконатися, що вентилятор працює точка розумна. Погодьтеся, що більшість будівельників ПК це дуже неправильно, Dell, як правило, є помітним винятком.
Dan Mills

1

Якщо припустити, що вибрані вентилятори мають осьову конструкцію (як видно з малюнків), найкраще виконана конфігурація буде №3. Причина полягає в тому, що осьові вентилятори працюють ефективніше (створюють більшу різницю тиску і, отже, повітряний потік), якщо вони висмоктують повітря з корпусу. Друга думка полягає в тому, що ви не хочете дути гаряче повітря над "холоднішими" компонентами. (Я раніше бачив одну машину SFF Dell, яка мала конфігурацію №4, і "холодніший" компонент стався на жорсткому диску, який вийшов з ладу через кілька місяців. Масові відкликання були на місці). Однак якщо вентилятори типу вентиляторів (наприклад, у ноутбуках), вони краще дують, тому конфігурація №5 (за Григор'євим) є хорошою.

ДОПОЛНЕННЯ: визначення схеми евакуації також залежить від загального гідравлічного опору внутрішньої конструкції, вимог до впливу пилу та необхідного рівня шуму. Осьові вентилятори можуть бути трьох типів: трубно-осьові, лопатково-осьові та гвинтові, і будь-що між ними. Різні конструкції мають різні криві навантаження під тиском. Якщо використовується якийсь трубний осьовий вентилятор, то конфігурація №2 може бути корисною. Блейд-сервери використовують складені трубно-осьові вентилятори в конфігурації №5. З типовими вентиляторами гвинта, більшість висококласних ПК використовує їх на вихлопній стороні не просто так.


Я не впевнений у цьому, криві вентилятора, як правило, припускають 1 атм на стороні впуску, що, здається, може стверджувати, що пленум під тиском є ​​кращим, ніж той, що працює при негативному тиску манометра. Адже можна лише коли-небудь витягнути максимум 1 атм вакууму (і це стає жахливо неефективним, коли щільність падає), але верхня межа тиску, ймовірно, визначається коробкою, що розбивається. Що допомагає - це забезпечити чіткий простір пленуму на стороні виходу вентилятора, або навіть щось у формі дифузора для перетворення швидкості в тиск.
Dan Mills

@DanMills, тестові криві - це тестові криві, але програми реальні. Ваші аргументи в екстремальних умовах не є конструктивними. Я заявив про загальні знання 20-30 років тому, відтоді може бути досягнутий прогрес у дизайні форми леза. Нам може знадобитися допомога Тревора для з'ясування речей, electronics.stackexchange.com/a/305659/117785 та electronics.stackexchange.com/q/6379/117785
Ale..chenski

0

Оскільки я отримав багато різних думок з цього приводу, я перевірив, що всі чотири конфігурації та конфігурація №4 найкраще охолодили корпус. Дякую за допомогу.


Ви маєте рацію сказати, що №4 найкраще працював у «охолодженні» корпусу. Однак, як зазначали інші, є й інші теми, які необхідно враховувати. Видування гарячого повітря на прохолодніші частини, видування пилу на компоненти тощо.
Гілл

Оскільки у кожного проекту є свої унікальні обмеження, в моєму випадку недоліки конфігурації 4 є цілком прийнятними, моєю основною метою було досягти найнижчої температури для гарячих компонентів. Ще раз дякую за допомогу.
Джуліан
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.