風扇的基本定律及噪音的評估方法
? 風扇定律
? 風扇的噪音問題
? 風扇產(chǎn)生的噪音與風扇的工作點或風量有直接關(guān)系，對于軸流風扇在大風量，低風壓的區(qū)域噪音最小，對于離心風機在高風壓，低風量的區(qū)域噪音最小，這和風扇的最佳工作區(qū)是吻合的。注意不要讓風扇工作在高噪音區(qū)。
? 風扇進風口受阻擋所產(chǎn)生的
噪音比其出風口受阻擋產(chǎn)生
的噪音大好幾倍，所以一般
應保證風扇進風口離阻擋物
至少30mm的距離，以免產(chǎn)生
額外的噪音。
? 對于風扇冷卻的機柜，在標
準機房內(nèi)噪音不得超過55dB，
在普通民房內(nèi)不得超過65dB。
? 風扇的噪音問題
? 對于不得不采用大風量，高風壓風扇從而產(chǎn)生較大噪音的情況，可以在機柜的進風口、出風口、前后門內(nèi)側(cè)、風扇框面板、側(cè)板等處在不影響進風的條件下貼吸音材料，吸音效果較好的材料主要是多孔介質(zhì)，如玻璃棉，厚度越厚越好。
? 有時由于沒有合適的風機而選擇了轉(zhuǎn)速較高的風機，在保證設(shè)計風量的條件下，可以通過調(diào)整風機的電壓或其他方式降低風扇的轉(zhuǎn)速，從而降低風扇的噪音。相應的噪音降低變化按下式計算：
N2 = N1 + 50 log10 (RPM2/RPM1)
? 風扇的噪音問題
? 【案例】：一電源模塊采用一個軸流風扇進行冷卻，為了有效抑止噪音，要求風扇只有在監(jiān)控點的溫度高于85℃才全速運轉(zhuǎn)，其余情況風扇必須半速運轉(zhuǎn)。已知風扇全速運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速為2000RMP，噪音為40db，求在半速運轉(zhuǎn)時風扇的噪音為多少？如果已知全速運轉(zhuǎn)時風扇的工作點為(50CFM,0.3IN.H2O)，試求風扇在半速運轉(zhuǎn)時的工作點。
解：根據(jù)風扇定律
N2 = N1 + 50 log10 (RPM2/RPM1)
＝40＋50 log10 (1000/2000) ＝24.9db
P2 =P1 (RPM2/RPM1)2
＝0.3(1000/2000)2=0.075 IN.H2O
CFM2 = CFM1 (RPM2/RPM1)
＝50(1000/2000)=25CFM
? 海拔高度對自然冷卻條件的熱設(shè)計要求
對于自然對流，其傳熱機理是由于冷卻空氣吸熱后其密度減小，迫使重力場中的空氣上升而形成冷熱空氣的對流而產(chǎn)生熱量傳遞。由于隨著海拔高度的增加，空氣的密度逐漸減小，空氣上升的能力也就減少，自然對流換熱的能力減弱。自然對流換熱能力的變化最終體現(xiàn)在對流換熱系數(shù)的變化上，根據(jù)美國斯坦伯格的經(jīng)驗公式，如果忽略空氣溫度的變化，可按下式計算海拔高度對自然對流的影響強弱。
hc(高空)＝hc(海平面)(ρ高空/ρ海平面)0.5
=hc(海平面) (p高空/p海平面)0.5
hc(高空)，hc(海平面)－分別為高空及海平面的自然對流換熱系數(shù)，W/m.k
ρ高空，ρ海平面－分別為高空及海平面的空氣密度，Kg/m3
p高空，p海平面－分別為高空及海平面的空氣壓力，帕斯卡
海拔高度對熱設(shè)計的影響及解決對策
? 海拔高度對強迫冷卻條件的熱設(shè)計要求
海拔高度對強迫風冷影響的機理是由于隨著海拔高度的增加，空氣密度減小，質(zhì)量流速減小，空氣分子間碰撞的概率降低，對流換熱能力減弱。同樣，強迫對流換熱隨海拔高度的變化最終體現(xiàn)在對流換熱系數(shù)的變化上，美國軍用標準規(guī)定，低于5000米以下的高空，如果忽略空氣溫度的變化，可按下式計算海拔高度對強迫風冷換熱影響的強弱。
層流：hc(高空)＝hc(海平面)(ρ高空/ρ海平面)0.5
湍流： hc(高空)＝hc(海平面)(ρ高空/ ρ海平面)0.8
hc(高空)，hc(海平面)－分別為高空及海平面的強迫風冷對流換熱系數(shù)，W/m.k
p高空，p海平面－分別為高空及海平面的空氣壓力，帕斯卡
? 自然對流時的解決對策
預先計算出海拔高度對自然對流換熱系數(shù)的影響大小，通過增加相應的對流換熱面積來彌補高空換熱能力的減弱，按下式計算：
F對流(高空)＝ F對流(海平面)/(ρ高空/ρ海平面)0.5
? 強迫對流時的解決對策
? 增大面積法
預先計算出海拔高度對自然對流換熱系數(shù)的影響大小，通過增加相應的對流換熱面積來彌補高空換熱能力的減弱，按下式計算：
F對流(高空)＝ F對流(海平面)/(ρ高空/ρ海平面)0.5
? 提高風扇的轉(zhuǎn)速
RPM2/RPM1＝ ρ海平面/ρ高空
標簽： 點擊： 評論:
