軸流風(fēng)扇,風(fēng)機(jī)是工作時葉片推動空氣以與軸相同的方向流動的風(fēng)扇,風(fēng)機(jī)。
這種按葉片推動空氣的方向跟軸的方向的分類方式,可以把散熱風(fēng)扇分為:軸流風(fēng)扇、離心風(fēng)扇(進(jìn)氣是沿軸線方向,而出氣卻垂直于軸線方向)、貫流(橫流)風(fēng)扇(這種風(fēng)扇的進(jìn)氣和出氣均垂直于軸線)、混流風(fēng)扇(混流風(fēng)扇的進(jìn)氣是沿軸線的,然而出氣卻是沿軸線和垂軸線的對角線方向)。
軸流風(fēng)扇|風(fēng)機(jī)的送風(fēng)形式。廣泛的形式就是用軸流風(fēng)扇,風(fēng)機(jī)向下吹風(fēng),之所以這么流行是因?yàn)榫C合效裹好且成本低廉。此外,還有將軸流風(fēng)扇的方向反過來,變成向上抽風(fēng)的形式,這種方式似乎變得越來越常見。
兩種送風(fēng)形式的差別在于氣流形式的不同,鼓風(fēng)時產(chǎn)生的是紊流,風(fēng)壓大但容易受到阻力損失;抽風(fēng)時產(chǎn)生的是層流,風(fēng)壓小但氣流穩(wěn)定。理論上說,紊流的換熱效率比層流大得多,因此才成為主流設(shè)計形式。但是在某些散熱片設(shè)計中(比如過于緊密的鰭片),氣流受散熱片阻礙很大,此時采用抽風(fēng)可能會有更好的效裹。
如何判斷使用哪種送風(fēng)方式呢,當(dāng)設(shè)備中熱量比較分散且分布比較均勻、冷卻表面的風(fēng)阻比較小的情況下,通常采用抽風(fēng)冷卻;當(dāng)設(shè)備中熱量分布不均勻,風(fēng)阻較大,元件較多的情況下,通常采用鼓風(fēng)冷卻。必要時可將風(fēng)扇串聯(lián)(提高風(fēng)壓)、并聯(lián)(增大風(fēng)量)或混聯(lián)使用(“散熱風(fēng)扇并聯(lián)與串聯(lián)的運(yùn)作”一文中有介紹)。
橫流風(fēng)扇又叫貫流風(fēng)機(jī),所以它指的是同一件事,只是名稱不同!
橫流風(fēng)扇又稱橫流風(fēng)機(jī),是法國工程師莫蒂埃于1892年提出的。葉輪為多葉、長圓缸、前多翼葉片。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時,氣流從葉輪開口處進(jìn)入葉柵,通過葉輪內(nèi)部,從葉柵的另一側(cè)排入蝸殼,形成工作氣流。葉輪內(nèi)部流動很復(fù)雜,速度場不穩(wěn)定。葉輪內(nèi)有一個漩渦,中間位于蝸殼舌附近。渦流的存在使葉輪的輸出端產(chǎn)生循環(huán)流動。在渦外,葉輪內(nèi)部的流線呈弧形。因此,葉輪外周各點(diǎn)的速度不一致。離渦中間越近,速度越大,離殼越近,速度越小。
風(fēng)機(jī)出口氣流的速度和壓力不均勻,故風(fēng)機(jī)的流量系數(shù)和壓力系數(shù)均為平均值。渦流位置對橫流風(fēng)機(jī)的性能有很大的影響。渦中間靠近葉輪內(nèi)周,靠近蝸殼舌,風(fēng)機(jī)性能較好;渦中間遠(yuǎn)離渦舌,循環(huán)流動面積增大,風(fēng)機(jī)效率降底,流動不穩(wěn)定性增加。