夏日PC消暑指南:機(jī)箱風(fēng)道與風(fēng)扇選擇
進(jìn)入六月以后北京的天氣真是熱得讓人感覺(jué)喘不過(guò)氣，大家天天打交道的筆記本和臺(tái)式機(jī)更是連人都不如了，所謂熱成狗真是一點(diǎn)也不夸張。年年大家在防暑抗高溫這個(gè)問(wèn)題上都是八仙過(guò)海各顯神通，但是很多人光顧著自己涼快，卻忽視了夏天臺(tái)式機(jī)、筆記本的散熱問(wèn)題，長(zhǎng)期的忽視導(dǎo)致機(jī)器一到夏天就問(wèn)題不斷。本周筆者就為大家?guī)?lái)《夏日PC防暑指南》系列文章，分別從“PC、筆記本除塵清灰”“風(fēng)道構(gòu)建和風(fēng)扇選擇”以及“硅脂的選擇和使用”三個(gè)方面來(lái)幫助大家對(duì)如何給電腦降溫有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。
作為系列文章的第二篇，本期我們從風(fēng)道構(gòu)建和風(fēng)扇選擇說(shuō)起。
很多玩家攢機(jī)的時(shí)候往往會(huì)忽略風(fēng)道這個(gè)概念，在風(fēng)冷散熱器為主流的時(shí)代，風(fēng)道的搭建確是發(fā)燒玩家們之間討論最多的問(wèn)題，如今隨著一體水冷的普及大家開(kāi)始逐漸淡化風(fēng)道這個(gè)概念，風(fēng)道問(wèn)題淡化的主要原因有三個(gè)一、一體水冷技術(shù)的大范圍普及，水冷對(duì)于風(fēng)道要求有所降低；二、如今新出的機(jī)箱對(duì)于風(fēng)道優(yōu)化已經(jīng)做到極致，立體風(fēng)道技術(shù)已經(jīng)全面普及；三、小白用戶依舊對(duì)于風(fēng)道的概念一知半解，下面我們?yōu)榇蠹摇巴趬灐?，重新把風(fēng)道從歷史的塵封中拿出，為大家揭開(kāi)風(fēng)道的概念與運(yùn)用。為了方便大家理解下面會(huì)利用Q/A方式來(lái)解讀“風(fēng)道”
什么是風(fēng)道？都有那些風(fēng)道？
風(fēng)道就是指空氣在機(jī)箱內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡、方向，主要表現(xiàn)于冷風(fēng)從哪里進(jìn)入，熱風(fēng)從哪里出去，風(fēng)的流向應(yīng)該怎么控制，如何才能達(dá)到最好的散熱效果，這幾點(diǎn)都是我們?cè)跀€機(jī)時(shí)要考慮得。機(jī)箱風(fēng)道設(shè)計(jì)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了水平風(fēng)道、垂直風(fēng)道及水平垂直立體風(fēng)道設(shè)計(jì)三大類型。
Q：水平風(fēng)道、垂直風(fēng)道及水平垂直立體風(fēng)道各有何優(yōu)缺點(diǎn)
A：水平風(fēng)道起步較早，也比較成熟，但是存在一定的散熱死角；垂直風(fēng)道消除了散熱死角，但是帶來(lái)了防塵問(wèn)題；立體風(fēng)道采用了多處散熱孔的設(shè)計(jì)，這保證了冷風(fēng)的充足與熱風(fēng)的及時(shí)排出。
Q：如何判別機(jī)箱采用那種風(fēng)道設(shè)計(jì)？
A：采用水平風(fēng)道設(shè)計(jì)的機(jī)箱最明顯的特征是，機(jī)箱前面板加裝風(fēng)扇，背部也加裝了風(fēng)扇；垂直風(fēng)道最明顯的特征是，機(jī)箱底部有大面積進(jìn)風(fēng)口，頂部進(jìn)行了開(kāi)窗，進(jìn)風(fēng)量大于排風(fēng)量形成正壓差；立體風(fēng)道最明顯的特征是，頂部開(kāi)窗、前面板及背部加裝風(fēng)扇、側(cè)板開(kāi)有散熱孔等。
三種不同風(fēng)道示意圖（點(diǎn)擊圖片可放大）
目前水平風(fēng)道設(shè)計(jì)早已過(guò)時(shí)，且存在散熱死角；垂直風(fēng)道機(jī)箱一直被銀欣機(jī)箱占據(jù)，且此類風(fēng)道機(jī)箱對(duì)于防塵要求較高；立體散熱設(shè)計(jì)為目前主流，不管國(guó)產(chǎn)還是大牌機(jī)箱都主推此類風(fēng)道，下面我們就立體風(fēng)道展開(kāi)討論
機(jī)箱內(nèi)部風(fēng)扇越多越好？
立體風(fēng)道是通過(guò)大量進(jìn)風(fēng)口來(lái)獲得足夠的進(jìn)風(fēng)量，那么問(wèn)題來(lái)了，機(jī)箱內(nèi)部風(fēng)扇是否越多越好？下面我們根據(jù)這個(gè)問(wèn)題做一番測(cè)試，測(cè)試對(duì)象為機(jī)箱尾部12cm排風(fēng)扇與風(fēng)冷散熱器之間的組合。
上圖為測(cè)試結(jié)果，就機(jī)箱cpu區(qū)域散熱而言，風(fēng)扇越多對(duì)散熱越好，但是提升并不是太大，僅僅2-3攝氏度的差別，為了換取2-3攝氏度的差別來(lái)增加一個(gè)風(fēng)扇的噪音與成本是得不償失的，所以這里得出結(jié)論是風(fēng)扇并不是越多越好，散熱效果不是成倍增加，所以風(fēng)扇再多也無(wú)法從本質(zhì)上改變散熱器散熱性能。
風(fēng)扇只是最大限度優(yōu)化空氣對(duì)流速度，本質(zhì)上散熱器熱交換效率才是決定散熱性能好壞的根本。
什么是正壓差、負(fù)壓差？
很多人不明白什么是正壓差機(jī)箱什么是負(fù)壓差機(jī)箱，甚至?xí)痛怪憋L(fēng)道概念混淆，這里先說(shuō)明一下三者的區(qū)別。垂直風(fēng)道上面已經(jīng)講過(guò)，是風(fēng)道的一種設(shè)計(jì)。正負(fù)壓差指的是機(jī)箱內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)，正壓差是指機(jī)箱內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)，負(fù)壓差則是機(jī)箱內(nèi)部壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)。正負(fù)壓差是一種物理屬性，是非人為 設(shè)計(jì)的，但可以通過(guò)使用工具來(lái)改變機(jī)箱內(nèi)外壓強(qiáng)的平衡，達(dá)到預(yù)期的效果。
在機(jī)箱中實(shí)現(xiàn)正負(fù)壓差的方法很簡(jiǎn)單，實(shí)際效果也各不相同。正壓差是機(jī)箱內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)，那么只要使用更多的風(fēng)扇往里吹風(fēng)，使用較少的風(fēng)扇往外排風(fēng)或降低排風(fēng)扇通風(fēng)量，就可以達(dá)到正壓差的效果。 負(fù)壓差則相反，即往外排氣大于向內(nèi)吸氣。
正壓差和負(fù)壓差之間的差異
采用正壓差設(shè)計(jì)的機(jī)箱，最大的好處是防塵，正壓差概念主要是來(lái)自無(wú)塵室，無(wú)塵室主要應(yīng)用于高科技工業(yè)，醫(yī)療與食品加工，而無(wú)論哪一種等級(jí)的無(wú)塵室都是以保持正壓差來(lái)避免灰塵的侵入。而負(fù)壓差理論上散熱效率要大于正壓差，比如服務(wù)器機(jī)箱基本都是向外排風(fēng)，對(duì)排風(fēng)扇位置也好部署。
當(dāng)然正壓差與負(fù)壓差到底哪個(gè)好一直都是一個(gè)爭(zhēng)論不休的問(wèn)題，正壓差防塵且對(duì)散熱效果直觀，負(fù)壓差理論散熱效率高，對(duì)于防塵這是一個(gè)偽命題，只要有進(jìn)風(fēng)口都會(huì)吸入灰塵，防塵好壞在于進(jìn)風(fēng)口防塵措施；正壓差與垂直風(fēng)道機(jī)箱配合最好，同樣這也是伴隨垂直風(fēng)道機(jī)箱誕生的， 兩者是相輔相成的關(guān)系。
對(duì)于普通玩家我們?cè)撊绾未罱ㄒ粋€(gè)簡(jiǎn)單而又高效的風(fēng)道？
零零碎碎說(shuō)了那么，那么對(duì)于普通用戶而言什么樣的風(fēng)道最直接、高效且簡(jiǎn)單呢？這個(gè)不難，上面我們知道了如今我們?cè)缫巡饺肓Ⅲw風(fēng)道時(shí)代、風(fēng)扇并不是越多越好、正壓差更適合垂直風(fēng)道機(jī)箱，那么對(duì)于機(jī)箱風(fēng)道部署如上圖所示即可，面板上安裝兩枚12cm風(fēng)扇作為進(jìn)風(fēng)風(fēng)扇，尾部安裝一枚12cm風(fēng)扇作為排風(fēng)扇，如果裝有高端游戲顯卡可在機(jī)箱底部安裝一枚進(jìn)風(fēng)扇，對(duì)于底部沒(méi)有12cm風(fēng)扇安裝位的機(jī)箱，也沒(méi)關(guān)系，單卡平臺(tái)使用這三枚風(fēng)扇已經(jīng)夠用了。
擴(kuò)展閱讀：
《七小時(shí)測(cè)試！機(jī)箱風(fēng)扇怎么裝最能降溫》點(diǎn)擊查看文章
如何挑選適合自己的風(fēng)扇，首先我們從風(fēng)扇的一些必要知識(shí)講起，這里都是干貨，不喜歡的玩家可以直接跳過(guò)看結(jié)論。
一般來(lái)講，我們衡量一款風(fēng)扇好壞是從它的性能、工作噪音、壽命等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于DIYer來(lái)說(shuō)，外觀、附加值等也成為衡量一款風(fēng)扇是否優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)。
衡量一款風(fēng)扇的性能最重要的兩項(xiàng)指標(biāo)就是這款風(fēng)扇的風(fēng)壓和風(fēng)量。
風(fēng)量：即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)扇出風(fēng)口（或進(jìn)風(fēng)口）截面的空氣體積，單位一般為cfm，即立方英尺每分-cubic feet per minute，或cmm，即立方米每分- cubic metres per minute。風(fēng)量＝平均風(fēng)速×過(guò)風(fēng)面積?？梢?jiàn)，風(fēng)扇風(fēng)量的大小基本取決于風(fēng)速的高低與過(guò)風(fēng)面積的大小。過(guò)風(fēng)面積相同，風(fēng)速越高，風(fēng)量越大；風(fēng)速相同，過(guò)風(fēng)面積越大，風(fēng)量越大?！★L(fēng)冷散熱器是利用熱交換帶走散熱片上堆積熱量的。顯然，采用同樣的散熱片結(jié)構(gòu)與空氣流動(dòng)方式，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的空氣越多，帶走的熱量也就越多。
因此，其它條件不變的情況下，可以說(shuō)實(shí)際風(fēng)量對(duì)風(fēng)冷散熱效果起著決定性的作用。
風(fēng)壓：風(fēng)壓即風(fēng)扇能夠令出風(fēng)口與入風(fēng)口間產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，單位一般為mm（cm） water column，即毫米（厘米）水柱（類似于衡量大氣壓的毫米汞柱，但由于壓強(qiáng)差較小，一般以水柱為單位）。風(fēng)壓是衡量風(fēng)扇“強(qiáng)勁”程度的重要指標(biāo)，風(fēng)壓直接影響到風(fēng)扇的送風(fēng)距離。對(duì)于那些比較厚重的散熱器或者機(jī)箱風(fēng)道風(fēng)扇來(lái)說(shuō)，一款風(fēng)壓大的風(fēng)扇是必不可少的。
對(duì)于目前流行的一體水冷來(lái)說(shuō)，在選擇風(fēng)扇的時(shí)候要著重選擇大風(fēng)壓風(fēng)扇，正如上面所說(shuō)，風(fēng)壓代表風(fēng)扇強(qiáng)勁如否，而對(duì)于冷排而言風(fēng)壓代表能否將冷排吹透明。
除了風(fēng)壓、風(fēng)量這兩個(gè)性能決定因素外，關(guān)于風(fēng)扇還有葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片數(shù)目、葉端間隙、葉片弧度、電機(jī)直徑、葉片光滑度等參數(shù)，感興趣玩家可以看看以下的科普（文字整理于玩家堂）
葉片曲率：在一定范圍內(nèi)，葉片曲率越大，相同轉(zhuǎn)速下，氣體動(dòng)能也就越大，即風(fēng)量與風(fēng)壓越大；同時(shí)，葉片所受的阻力也越大，要求電機(jī)的扭力更大。
葉片傾角：傾角越大，葉片上下表面間壓力差越大，相同轉(zhuǎn)速下風(fēng)壓越大；但上表面壓力過(guò)大，可能產(chǎn)生回流現(xiàn)象，反而降低風(fēng)扇性能。因此，葉片傾角也應(yīng)在一定限度內(nèi)提升。
葉片間距：葉片間的距離過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致氣流擾動(dòng)，增加葉片表面的摩擦，降低風(fēng)扇效率；葉片間的距離過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致壓力損失增大，風(fēng)壓不足。
葉片數(shù)目：各種規(guī)格風(fēng)扇葉片的截面曲線、傾角等基本相若，每片葉片寬度往往取決于扇葉的高度。為了保證葉片間距不致過(guò)大，影響風(fēng)壓，徑高比較小（即相對(duì)較?。┑娘L(fēng)扇多采用增加葉片數(shù)目的方法彌補(bǔ)。不論葉片數(shù)目是多是少，軸流風(fēng)扇的葉片數(shù)目卻往往是3、7、11等奇數(shù)，這是由于若采用偶數(shù)片形狀對(duì)稱的扇葉，又沒(méi)有調(diào)整好平衡，很容易使系統(tǒng)發(fā)生共振，倘葉片材質(zhì)又無(wú)法抵抗振動(dòng)產(chǎn)生的疲勞，將會(huì)使葉片或心軸發(fā)生斷裂，因此多設(shè)計(jì)為關(guān)于軸心不對(duì)稱的奇數(shù)片扇葉設(shè)計(jì)。這一原則普遍應(yīng)用于包括部分直升機(jī)螺旋槳在內(nèi)的各種扇葉設(shè)計(jì)中。
葉端間隙：如何調(diào)整扇葉與外框之間所存在的間隙是風(fēng)扇設(shè)計(jì)中的一大難題。間隙過(guò)小會(huì)令此間氣流與葉片、外框發(fā)生摩擦，增大噪音；增大間隙則會(huì)由于反激氣流等影響而降低風(fēng)扇效率。
葉片弧度：扇葉除了在截面上具有一定曲率外，在俯視平面內(nèi)也并非沿著徑向筆直延伸，而是向著旋轉(zhuǎn)方向略有彎曲，呈一定弧度。如果葉片沿徑向筆直延伸，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所帶動(dòng)的氣流在出風(fēng)口一側(cè)將呈散射狀，送風(fēng)距離短，且“力量”不集中；如現(xiàn)行產(chǎn)品版略帶弧度，則可保證吹出氣流集中在出風(fēng)口正前方的柱狀空間內(nèi)，增加送風(fēng)距離與風(fēng)壓。
電機(jī)直徑：由于電機(jī)與軸承的存在，軸流風(fēng)扇主軸所在的中心部分難免一定無(wú)氣流通過(guò)的盲區(qū)，主軸直徑便決定著此盲區(qū)的大小。主軸直徑的大小則主要取決于風(fēng)扇電機(jī)的功率——大功率的電機(jī)需要更大的定子繞組線圈，必然占用更多的空間，在無(wú)法縱向擴(kuò)展（增加高度）的情況下，便只好橫向擴(kuò)展（增大面積）。
葉片光滑度：這是一項(xiàng)非設(shè)計(jì)因素影響的指標(biāo)，基本上取決于生產(chǎn)者的模具成形與后期處理工藝。在設(shè)計(jì)曲線之外，葉片上的不平整會(huì)在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生紊流，增加摩擦，降低風(fēng)扇效率，折損風(fēng)扇性能，增大工作噪音。
噪音
在現(xiàn)在的DIY領(lǐng)域里，玩家們?cè)絹?lái)越在乎PC整機(jī)的工作噪音，而噪音的最大來(lái)源之一就是風(fēng)冷散熱器。風(fēng)冷散熱器的工作噪音主要有三個(gè)來(lái)源：軸承的摩擦與振動(dòng)、扇葉的振動(dòng)、風(fēng)噪。
軸承的摩擦與振動(dòng)：不但產(chǎn)生噪音，而且影響性能，縮短器件壽命。
扇葉的振動(dòng)：一般采用塑料制作的風(fēng)扇扇葉具有一定的韌性，可以承受一定程度的物理形變，同樣也會(huì)在推動(dòng)空氣過(guò)程中因受力發(fā)生振動(dòng)，但幅度一般較小。另一種較為嚴(yán)重的振動(dòng)則是由于扇葉質(zhì)量分布不均，重心與旋轉(zhuǎn)軸心存在偏心距所致。
風(fēng)噪：流動(dòng)的空氣之間互相沖擾，與周圍物體發(fā)生摩擦，葉片對(duì)氣流的分離作用，周期性送風(fēng)的脈動(dòng)力等，都會(huì)產(chǎn)生噪音?？諝饬魉僭娇焱牧髟蕉啵L(fēng)噪也越大，而且會(huì)隨著風(fēng)速的提高呈加速度增大。普通的軸流風(fēng)扇會(huì)在扇葉與外框間的空隙處產(chǎn)生反激氣流，產(chǎn)生較大風(fēng)噪的同時(shí)，更會(huì)對(duì)風(fēng)量造成不利影響。另外,同款風(fēng)扇噪音與轉(zhuǎn)速成正比，葉端間隙越小產(chǎn)生的噪音也越大。
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風(fēng)扇雖小，但門道很多，光參數(shù)就那么一堆，根據(jù)各大同行風(fēng)扇橫評(píng)上來(lái)看，一款風(fēng)扇的性能強(qiáng)弱并不是單獨(dú)增加一兩項(xiàng)獨(dú)特的設(shè)計(jì)就能使風(fēng)扇性能大幅提升，這需要風(fēng)扇整體在各個(gè)細(xì)節(jié)上處理的恰到好處，才能得以發(fā)揮非常好的的性能。噪音方面基本上表現(xiàn)為性能越強(qiáng)的風(fēng)扇其相對(duì)于同轉(zhuǎn)速一些性能較弱的風(fēng)扇更吵，也就說(shuō)幾乎沒(méi)有一款風(fēng)扇能做到性能和噪音的完美結(jié)合，熊和魚(yú)掌不可兼得。
當(dāng)然有些風(fēng)扇會(huì)對(duì)葉片進(jìn)行優(yōu)化，使其盡可能的提升風(fēng)壓或者風(fēng)量
風(fēng)扇的一些小知識(shí)講完了，相信很多用戶對(duì)于風(fēng)扇的選擇依舊還是一知半解，為了結(jié)合上一頁(yè)，搭建高效風(fēng)道，在文章的結(jié)尾小編為大家推薦幾款好用的機(jī)箱風(fēng)扇。
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