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如何计算产品所需散热风扇的风量

发布时间:2020-05-08

对于客户,制造厂商有义务协助其如何选择适当风量的散热风扇,现将风量需求的计算方法介绍如下:
一、首先必须了解一些已知条件:
1、1卡等于1g重0℃的水使其温度上升1℃所需的热量。
2、1瓦特的功率工作1秒钟等于1焦尔。
3、1卡等于4.2焦尔
4、空气的定压(10mmAq)比热(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃) 
5、标准状态空气:温度20℃、大气压760mmHg 、湿度65%的潮湿空气为标准空气,此时单位体
      积空气的重量(又称比重量)为1200g/M*3
6、CMM、CFM都是指每分钟所排出空气体积,前者单位为立方米/每分;后者单位为立方英呎/每钟。
       1CMM=35.3CFM。 
二、 公式推算
1、得知:风扇总排出热量(H)=比热(Cp )×重量(W)×容器允许温升(△Tc)  
              因为:重量W=单位之间(每秒)体积乘以密度
              也即:重量W=(CMM/60) ×D 
              也即:重量W=(CMM/60)•1200g/M*3
              也即:重量W=(Q/60) ×1200g/M*3 
              所以:总热量(H)=0.24(Q/60) •1200g/M*3•△Tc 
2、电器热量(H)=( P[功率] t [秒] )/4.2
3、由一、二得知: 0.24(Q/60) •1200g/M*3•△Tc=(P•t)/4.2
              解得:Q=(P×60)/1200•4.2•0.24•△Tc
              解得:Q=0.05P/△Tc……………………………………………… (CMM)
              解得:Q=0.05•35.3 P/△Tc=1.76 P/△Tc…………………………(CFM)
4、换算华氏度数(温差每1摄氏温度等于1.8华氏温度)为:
              Q=0.05•1.8 P/△Tf=0.09 P/△Tf………………………(CMM)
              Q=1.76•1.8 P/△Tf=3.16 P/△Tf…………………………(CFM)
三、范例
例一:有一电脑消耗功率150瓦,风扇消耗5瓦,当夏季气温最噶30℃,设CPU 允许工作60℃,所需风扇      风量。计算如下:
                   P=150W+5W=155W;△Tc=60-30=30
                   Q=0.05×155/30=0.258CMM=9.12CFM(为工作所需风量)
例二:有一SWITCHING电源供应器消耗功率250瓦,风扇消耗20瓦,当地夏季气温最高55℃,设该供应器      允许工作95℃,所需风扇风量计算如下:
         P=250W+20W=270W;△Tf=95-55=40
         Q=0.09×270/40=0.6075CMM=21.44CFM(为工作所需风量)

这样产品所需的散热风扇的风量这一主要参数就得以确认,接下来通过其他参数基本上就可以选择契合客户产品的散热风扇了。(推荐阅读《风洞实验室及如何选择散热风扇介绍


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