Организация воздушных потоков в корпусе ПК

на страницах сайта 

www.electrosad.ru

В статье "Искусство охлаждения, как искусство вентиляции и организации воздушных потоков в корпусе ПК" рассказано об основах организации воздушные потоков в корпусе ПК. Здесь я рассмотрю один из способов распределения воздушных потоков в современном корпусе с большой площадью входных отверстий и малым аэродинамическим сопротивлением.

 

 

Примером такого корпуса является корпус Cooler Master Centurion 590 рассмотренный в статье "Собираем компьютер в корпусе “Centurion 590”. Он имеет большую площадь перфорации на передней панели, левой и правой крышке. В данной конструкции блок питания имеет собственный контур охлаждения смотрите рисунок. Поэтому расход воздуха через корпус определяется вытяжными вентиляторами, которых три. Один имеющийся в корпусе вытяжной вентилятор на задней стенке и два дополнительных верхних низкооборотных вентилятора. Их суммарная производительность составляет около 4,2 м3/мин.

Учитывая что корпус имеет низкое аэродинамическое сопротивление, весь этот воздух будет проходить через перфорацию корпуса.

 

Как управлять воздушными потоками в системах вентиляции ПК?

Существует три способа:

  1. пассивный,
  2. активный,
  3. комбинированный - сочетание активного и пассивного.

 

Пассивный способ организации воздушных потоков

описан в разделе "Организация воздушных потоков в корпусе ПК. Пассивный способ". Там приведен рисунок, который помещен ниже под номером 1. Согласно ему распределение воздушных потоков в корпусе ПК регулируя площадь проходных сечений. увеличивая или уменьшая их в нужных местах.

 

Рисунок 1. из статьи "Искусство охлаждения, как искусство вентиляции и организации воздушных потоков в корпусе ПК".

Как говорилось в выше названной статье каждый из расходов V2, V3, V4, V5 можно определить по формуле:

 

Vn = Sn/Sсум* Vвых

 

Если непонятен рисунок 1, то можно его представить в виде более близком для тех кто занимается компьютерами, так как он показан на рисунке 2. Если представить типовой корпус ПК с множеством входных отверстий как часть корпуса показанного на рис. 1 ограниченного с одной стороны проходными сечениями S2, S3, S4, S5 , а с другой вытяжным вентилятором Sвых, то мы будем иметь корпус показанный на рис. 2.

Обратите внимание! БП имеете отдельный контур вентиляции, поэтому он не рассматривается в данной схеме.

 

Рисунок 2.

Извините за разное обозначение:

В статье "Организация воздушных потоков в корпусе ПК. Пассивный способ" расход воздуха обозначается как V, а здесь и далее W.

 

Активный способ организации воздушных потоков.

Активный способ организации воздушных потоков основан на балансе расходов нескольких нагнетающих и вытяжных вентиляторов, используя их свойство в заданном режиме пропускать нормированное количество воздуха. Главное требование к такой схеме:

 

Wвых = Wн.в.

 

где: Wвых - суммарный расход вытяжных вентиляторов, Wн.в. - суммарный раснагнетающих вентиляторов.

Его работа наиболее понятна на примере комбинированного способа распределения воздушных потоков, где активная ветвь работает наиболее наглядно.

 

Комбинированный способ.

Понятно что комбинированный способ представляет собой сочетание пассивного и активного способа.

Как понятно из названия, при применении этого способа организации воздушных потоков применяется сочетание активной и пассивной ветвей. Такая схема должна соответствовать требованиям соотношения:

 

Wвых > Wн.в. + Wс

 

где:

Wвых - расход вытяжного вентилятора, Wн.в. - расходы нагнетающего (нагнетающих) вентилятора, Wс - расход воздуха через свободные отверстия корпуса.

Зачем нужно такое регулирование?

Оно позволяет направить в нужное вам место требуемое количество воздуха с помощью нагнетающего вентилятора, который работает как устройство нормирующее расход воздуха через него, а остальной воздух распределить с помощью описанного ранее пассивного способа. Там где вы выделяете из общего воздушного потока дозированное количество и есть зона активного регулирования воздушного потока.

Как это можно сделать, опишу ниже.

 

Вентилятор как ограничитель расхода воздуха.

Вентилятор имеет расходные характеристики приведенные в его паспорте. Для обеспечения их он тратит мощность электропривода (электромотора). Когда вентилятор попадает в воздушный поток с характеристиками превышающими его расходные характеристики он переходит во флюгерный режим. Это режим характеризуется работой электродвигателя вентилятора совершаемой уже не для подачи воздуха, а для его торможения. Во флюгерном режиме расход воздуха через вентилятор определяется его паспортными характеристиками.

Это аналогично торможению двигателем автомобиля на спуске.

Посмотрим рисунок 3.

 

Рисунок 3.

 

Здесь вытяжной вентилятор с расходом Wвых определяет общий расход воздуха через корпус.

 

Wвых = W1 + W2 +W3 + W4 = Wвх

 

Этот вентилятор может представлять собой и группу параллельно работающих вентиляторов.

Поскольку, как мы определились ранее, это корпус низкого сопротивления, то Wвх будет приближаться к Wвых.

Для примера рассмотрим случай описанный в статье Собираем компьютер в корпусе “Centurion 590:

Суммарный расход воздуха через 3 вытяжных вентилятора Wвых = 6,8 м3/мин,

Расход воздуха через нагнетающий вентилятор корзины HDD W2 = 1,8 м3/мин.

Это значит, что при общем расходе через корпус 6,8 м3/мин через внутренний вентилятор W2, при любом его проходном сечении, будет проходить воздух с расходом 1,8 м3/мин. На остальные сечения придется в сумме 5 м3/мин.

Эти рассуждения распространяются и на случай когда вентилятор W2 установлен на входе в корпус.

 

Рисунок 2.

 

Wвых = W1 + W3 + W4 = Wвх + W2

 

На рисунке 2 показано размещение вентилятора ограничивающего расход воздуха на передней панели. Посмотрев указанную выше статью, Вы увидите, он предназначен для вентилирования корзины HDD.

В этом случае при выходном расходе Wвых = 6,8 м3/мин и расходе через вентилятор корзины HDD W2 = 1,8 м3/мин, через входное сечение Wвх будет проходить около 5 м3/мин.

 

Применение комбинированного способа организации воздушных потоков в корпусе компьютера.

Данное решение применено в конструкции описанной в статье "Собираем компьютер в корпусе “Centurion 590" и показало полное соответствие расчету.

Корпус Centurion 590 предназначен для ПК с большим тепловыделением.

Поэтому по всей передней панели корпуса имеется перфорация с суммарной эффективной площадью более 400 см2. Имеется перфорация и на боковых крышках. На корпусе установлен вытяжной вентилятор на задней стенке и имеется два свободных места под установку дополнительных вентиляторов на верхней крышке.

Такая обильная перфорация дает широкую свободу для вариантов прохождения воздушных потоков, но и заставляет решать эту проблему в обязательном порядке. Иначе невозможно организовать воздушные потоки и охлаждение узлов будет непредсказуемым.

 

Рисунок 3.

 

Верхние 5 дюймовые отсеки в корпусе заняты панелью подключения USB, DVD-RW, FDD и устройством управления кулерами KM01-BK .

Остается более 300 см2 для забора воздуха. Это более чем достаточно (суммарная площадь верхних вентиляторов около 250 см2, что меньше эффективной площади воздухозабора).

Необходимо чтобы воздушные потоки проходили по заданным маршрутам показанным на рис. 3.

Для обеспечения охлаждения системной платы и кулера процессора необходимо, чтобы основная масса воздуха должна через корпус их нижней его части и выводилась за пределами корпуса через дополнительные верхние вентиляторы. Воздушный поток проходит вдоль ребер радиатора кулера процессора. Это и обеспечивается в данной схеме.

Чтобы освободить свободный доступ воздуху в нижней части передней панели, убираем корзину для HDD из нижней части передней панели и переставляем ее вверх вплотную к заполненным 5 дюймовым отсекам.

Это решение не только позволяет организовать забор воздуха в нижней части но и ограничивает его расход.

Одновременно создается дополнительный (перпендикулярный) воздушный поток вдоль поверхности системной платы от вентилятора корзины HDD к заднему вытяжному вентилятору. Этот воздушный поток проходит вдоль ребер радиатора кулера видеокарты и охлаждает его.

 

Данное решение позволяет создать в корпусе два взаимно перпендикулярных воздушных потока с заданными расходами и обеспечить работу кулеров процессора и видеокарты без вентиляторов. Воздушные потоки идут по линии наименьшего сопротивления вдоль ребер радиаторов.

октябрь 2008 года,

 Сорокин А.Д.

  Яндекс.Метрика

<<назад>> <<в начало>> <<на главную>>

Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:

/Неизвестный процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
/
Карта сайта/Скачать/Ссылки/Обои/Форум/Каталог/

При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору через 
гостевую книгу или почтой.
.

Copyright © Sorokin A.D.

2002-2012