Bestes Luftströmungsprofil des Gehäuses

Das hängt davon ab, was die "beste Leistung" ist, und in jedem Fall würde die genaue Antwort eine Berechnung erfordern, für die viele Eingaben unbekannt sind.

Erfahrungsgemäß sollten Sie die Luft sofort entfernen, nachdem sie über heißere Komponenten strömt, und das Blasen funktioniert besser als das Saugen, da Luftturbulenzen den Wärmeaustausch begünstigen. Die typische Anordnung (die ich in jedem geöffneten Laptop gesehen habe) sieht also so aus:

Ich würde normalerweise mit Option 2 gehen, wenn alles andere gleich ist.

Die Annahmen:

• Die kühleren Komponenten tragen nicht viel zur Lufttemperatur bei und können von vornherein empfindlicher auf Hitze reagieren (z. B. Elektrolyse, auch etwas Sand).
• Die Kühlkörper auf dem heißen Material laufen weit genug über der Umgebung, dass der kleine Anstieg der Lufttemperatur unwichtig ist.
• Der Druckabfall ist ausreichend groß, um eine unter Druck stehende Box zu einem besseren Platz auf der Lüfterkurve zu machen als eine Box mit niedrigem Druck (dies ist auch tendenziell besser, wenn Sie die Ansaugluft filtern), ansonsten sind 2 oder 3 ziemlich gleichwertig.

Allerdings hätte das Wärmemanagement eigentlich schon viel früher im Design berücksichtigt werden müssen, zumal die Auswahl von Lüftern, damit das System an der richtigen Stelle der Lüfterkurve arbeitet, nicht immer trivial ist und das Hinzufügen weiterer Lüfter nicht immer ein Gewinn ist, da Wenn Sie sich bereits am Stallpunkt befinden, fügt ein zusätzlicher Lüfter nur Lärm hinzu.

Ich denke, @Dmitry hat bisher das beste Blockdiagramm, aber es kann Probleme geben, wenn der Luftstrom über die Oberseite der heißen Teile oder aus dem Einlass entweicht, abhängig von der Höhe des Gehäuses und der Blockierung des Luftstroms zwischen den Lüftern. Dies ist sicherlich die leiseste Lösung, da Gitteröffnungen im Vergleich zu freistehenden uneingeschränkten Lüftern massive turbulente Wirbelstromgeräusche erzeugen.

Nach mehreren Nächten der Forschung darüber, wie Hotspots in einem 1U hohen 19" 180W-Rack mit Thermoelementen, Rauch und einer Taschenlampe gekühlt werden können, kam ich zu dem Schluss, dass das optimale Kühldesign, das die höchste turbulente Luftgeschwindigkeit über den Hotspots erzeugt, durch Absenken der Höhe mit a Kunststofffolie mit einer kleinen Falte am Einlass (Spoiler), um Wirbelströme kurz vor dem Einlass zu starten , dann laminare Strömung für Einlass und Auslass durch die Lüftungsöffnungen.

Diese Technik reduzierte die Worst-Case-Belastung der Hotspot-Falltemperaturen von 65 ° C auf 20 ° C, indem die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit der Hotspot-Oberfläche auf ca. > 3 m / s erhöht wurde, wobei zwei Lüfter mit niedrigem CFM (~ 1,5 "h) unter Verwendung eines Mylar-Filmspoilers direkt darüber verwendet wurden heiße Teile (Ferrit und Mosfets)

Ich fügte dann einen Thermistor mit Epoxid zum Ferrit hinzu, um einen LM 317 mit einem Poti, einem festen R und einem Transistor zu regulieren, um die Rückkopplungstemperatur so vorzuspannen, dass sie bei 40 ° C und bei voller Geschwindigkeit bei 45 ° C für eine reibungslose Klangregelung einschaltet. Ohne Lüfter bei normaler Verwendung.

Achten Sie auf große Metalldeckel-Oberflächenresonanzen (Piano-Soundboard-Effekte).

Aber anstatt Lüfterposition und CFM-Designoptionen, die klassischerweise falsch für PCs ausgeführt werden, verwenden Sie die maximal mögliche Luftgeschwindigkeit mit minimalen Wirbelstromgeräuschen an den Lüfterflügeln.

In meinem Fall hatte ich mehr Platz mit den Lüftern in der Nähe des Auslasses mit einem geschlossenen Plenum an Einlass und Auslass, das nur auf das heiße Netzteil beschränkt war.

p.s

Dies war ein Design, das ich vor über 15 Jahren für AVAYA (geborene Lucent) gemacht habe, wo ich das System in 8 Wochen entworfen und auf 1000 Einheiten/Monat hochgefahren habe. Es war mein bestes thermisches Design mit einem Lüfter.

Ich erinnere mich, dass Dell einmal ein "besseres" Design mit einem "Inline" -Lüfter an einem Plenumschlauch für einen super "geräuscharmen" Betrieb hatte, aber den Hochgeschwindigkeits-Ansaugluftstrom direkt über den CPU-Kühlkörper (Vakuum) erzeugte und die Wärme direkt abführte Entfernen Sie die Rückwand, ohne sie im Inneren des Gehäuses zu bewegen. In diesem Fall gab es nur einen Hotspot.

Fazit

Sie können Luftstrom und Differenzdruck in Geschwindigkeit umwandeln, aber die Oberflächengeschwindigkeit über den Hot Spots und deren Oberfläche ist der kritische Faktor für die Übertragung von Wärmeflüssigkeit bis zu einem Punkt, an dem sie durch den Wärmewiderstand des Emitters begrenzt wird.

Unter der Annahme, dass die ausgewählten Ventilatoren eine axiale Konstruktion haben (wie aus den Zeichnungen hervorgeht), ist die Konfiguration mit der besten Leistung Nr. 3. Der Grund dafür ist, dass Axiallüfter effizienter arbeiten (eine größere Druckdifferenz und damit einen Luftstrom erzeugen), wenn sie Luft aus dem Gehäuse saugen. Die zweite Überlegung ist, dass Sie keine heiße Luft über "kältere" Komponenten blasen möchten. (Ich habe in der Vergangenheit einen SFF-Dell-Computer mit der Konfiguration Nr. 4 gesehen, und die „kältere“ Komponente war zufällig eine Festplatte, die in einigen Monaten ausfallen würde. Es gab massive Rückrufaktionen). Wenn es sich bei den Lüftern jedoch um Gebläse handelt (wie in Laptops), können sie besser einblasen, sodass die Konfiguration Nr. 5 (von Grigoryev) gut ist.

ZUSÄTZLICH: Die Bestimmung des Evakuierungsschemas hängt auch von der gesamten hydraulischen Impedanz der Innenkonstruktion, den Staubbelastungsanforderungen und dem erforderlichen Geräuschpegel ab. Es gibt drei Arten von Axialventilatoren: Rohr-Axial-, Leitschaufel-Axial- und Propeller-Lüfter und alles dazwischen. Unterschiedliche Konstruktionen haben unterschiedliche Druckbelastungskurven. Wenn eine Art Rohraxialgebläse verwendet wird, könnte die Konfiguration Nr. 2 von Vorteil sein. Blade-Server verwenden gestapelte Röhrenaxiallüfter in Konfiguration Nr. 5. Die meisten hochwertigen PCs verwenden herkömmliche Propellerlüfter aus einem bestimmten Grund auf der Auslassseite.

Da ich viele unterschiedliche Meinungen zu diesem Thema eingeholt habe, habe ich alle vier Konfigurationen getestet und Konfiguration Nr. 4 schnitt bei der Kühlung des Gehäuses am besten ab. Danke euch allen für eure Hilfe.