◆ 寂静塔的设计剖析
· 翅片式换热器

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将寂静塔的顶盖、水泵和侧板拆下来后,寂静塔的主体“裸露”在眼前。110mm的铝合金管外加56个散热鳍片,组成了工业上常见的翅片式换热器雏形。黑黑的主体表面作过电镀处理,增强其抗氧化抗腐蚀能力。
寂静塔除了储水之外,还有给水降温的作用。由于塔中的水主要是和塔外的空气进行热交换,因此热阻主要集中在空气这一侧,增加外置的翅片,一方面可以增加散热面积,另一方面可以促进空气的湍动,从而来改善寂静塔的散热效果。

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为了降低主体与翅片之间的热阻,工业上多采用焊接、镶嵌等方法,让翅片和主体无缝结合。而寂静塔更是采用了主体与翅片一次铸成的方式,两者间的热阻降低到零。
· 烟囱效应

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烟囱最初的应用形式就是筒状的物体,安装在厨房等进行燃料燃烧的地方,利用热空气上升的原理,从上部出风口排出热烟气,外面的新鲜冷空气由于气压的原因从底部入口被卷入,增加了燃料燃烧所需要的氧气,增强了火势。这就是“烟囱效应”。

在寂静塔的设计中,我们也能看到这样的设计思路。四片银色的挡板与主体上的翅片构成了一个一个的垂直小通道,小通道中的热空气从顶部排出,通道里的气压降低,冷空气从底部吸入,形成一个良性的风道,强化与翅片间的热对流。
烟囱效应的强弱取决于通道内外温度差和通道的高度,对于电脑上用的水柱,不可能故意去强化这两项。在这们实测中,环境温度28℃下,寂静塔翅片的温度在30-35℃间,也就是说通道内外的空气温度差是很小的,加上高度有限(主体高度为400mm),因此烟囱效应在寂静塔实际应用中作用是很小的。
测试表明,在有侧挡板(即有烟囱效应)和无侧挡板(无烟囱效应)情况下,CPU的温度基本一致。
· 高度密封
寂静塔在装上顶盖后,就是一个完全密封的水柱了。

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随着水温不断上升,寂静塔内的水会不断蒸发和汽化,由于是密封的空间,水蒸气在顶盖处凝结。通过透明的顶盖,可以看到大量的水珠和水汽。
密封的最大好处在于保证循环水不会因为蒸发等原因慢慢减少,另外个好处是能有效阻止灰尘等进入循环水系统,减缓水垢等的生成(后面会有详述)。
如果单纯从散热性能来说,敞开式的水柱要优于封闭式的水柱,这是因为水在蒸发和汽化时,会带走一些热量,从而降低水的温度。敞开式的环境,会加剧蒸发(蒸发和水的表面积、温度和空气流通有关),封闭环境下,由于水上方的水蒸气饱和程度很高,水的相变也会减弱。

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虽然敞开时散热能力稍好一点,但我们还是强烈推荐使用密封的循环水系统。水的不断减少和加剧结垢(其实还有腐蚀),和降低的那2-3℃度来比,弊大于利。
