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    CPU和显卡的性能是什么水平,基本上只要有一个参照产品,然后对比一下硬件规格,就能作出比较准确的判断。然而对于风扇来说就不行了,诚然风扇也有最高风量和最大风压(静压)这两个规格作为参考,但这两个参数是基于特殊条件测定而出,在实际应用中并不会同时存在,因此只看这最大风量和最大风压其实是判断不出来风扇能否满足我们实际需求的,这就让很多玩家有所迷惑了。

    如今很多玩家习惯上会把风扇分为风压扇和风量扇两个类型,顾名思义就是设计倾向于高风压的风扇以及设计倾向于高风量的风扇,两种风扇面向的使用场合都有所不同,在实际应用中大家可能会根据使用经验作出一些判断,但作出判断的依据是什么?这个判断是否正确?这些疑问相信很多玩家都是知其然而不知其所以然。而为了解答这些问题,我们不妨先引入一个新的参数,叫有效风量

       

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    需要使用风扇的场合,基本上就是有散热需求的场合,例如CPU和显卡都需要散热器,散热器上面就有风扇,机箱上也会安装风扇来强化散热。而现有的散热体系当中,当负载、环境温度、散热器种类、散热器规模等因素都相同的时候,影响散热效率的就只剩下有效风量,相当于是“散热器通过了多少风”,有效风量越高,散热效能就会越好,关于这点,我们是可以用实际散热测试来进行验证的。

    选择合适的风扇做测试

    首先我们挑选出三把风扇,分别是雅浚M12、猫头鹰NF-F12-2000以及Abee APEX Plus i360水冷的标配风扇(此后简称Abee风扇),经过实际性能测试得出最大风压和最大风量后,分为最大风压相同和最大风量相同的两组,其中最大风压相同的是猫头鹰NF-F12-2000(转速调整为84%)和Abee风扇,而最大风量相同的则是雅浚M12与Abee风扇,详细的测试参数如下表所示。

    散热效能与有效风量有什么关系?

    接着我们来进行实际散热测试,测试平台使用的是我们专门为散热器测试而打造的发热体测试模型,其中风冷散热器使用的是ID-Cooling的SE-50,水冷散热器则是XPG的L240 ARGB,两者在测试的时候都只安装1把风扇,测试是发热体功耗为300W,以其与室温的温差作为测试结果。

    从测试结果可以看到,在最大风量相同的组别中,风冷散热器上两把风扇的测试成绩基本上是一致的,但是在水冷散热器上风压更高的风扇会更有利一些。

    而在风压相同的组别中,84%转速下的猫头鹰NF-F12在无论是风冷还是水冷环节相比Abee的风扇都有所落后。从这里我们可以得出,在风量相同的情况下,风压更高的风扇效能更好,而在风压相同的情况下,风量更高的风扇更有利散热。

    事实上这个结果是在我们预料之中,相信也是在大家的预料之中,其原因就在于有效风量上面。我们使用风洞进行了测定,可以看到风量相同的雅浚M12和Abee的风扇,它们在风冷散热器上有效风量分别为38CFM和40CFM左右,而到了水冷散热器上两者的有效风量均有所下降,相互之间的差距拉开了一点,但变化幅度不算大,因此在实际散热测试中它们的差距变化也不多。

    而在风压相同的组别中,Abee的风扇相比84%转速的猫头鹰风扇在风冷和水冷散热中都能提供明显高出一截的有效风量,因此在实际散热效能上也有明显的优势。其实我们还尝试过将猫头鹰风扇恢复至满转速,并进行了实际散热与有效风量的测试,从结果来看满转速下的猫头鹰风扇可以提供与Abee风扇接近的散热效能,有效风量也确实是相差无几的。

    风压在散热中起到什么效果?

    到这里为止我们已经证明了,有效风量越高越有利于散热,那在这里面,风压起到了一个怎样的作用呢?我们不妨来看看这几个风扇的有效风量与最大风量之间的比例。很明显我们可以看出,风压越高,有效风量与最大风量之间的比例就越大,意味着风量的损失越少,所以风量相同的风扇,风压更高的有更好的效能;而风压相同的风扇,其有效风量与最大风量之间的比例是很接近的,所以风压相同的风扇,风量更高的更有利于散热。

    总结:风量与风压并不对立,而是相互转化

    虽然说风扇的最大风压与最大风量不可能同时存在,但这并不代表风扇的风压和风量是完全对立的,这两者之间的关系其实更像是相互转化,高风压型的风扇虽然在最大风量上会稍稍逊色,但是在散热系统中它可以将风扇的最大风量更多地转换为有效风量;高风量型风扇往往在风压上有所不利,转换有效风量的效率不够理想,但毕竟风量的基数够大,最终提供的散热效能也就相差无几了。

    那么我们该怎样选择合适自己的风扇呢?如果说风扇有提供P-Q曲线,那对于我们判断其是否合适使用可以说是有很重要作用,P-Q曲线中的风压的坐标轴其实相当于我们散热系统的阻抗,风量的坐标轴则相当于有效风量,倘若风扇提供的最大风压低于系统阻抗,那就意味这风扇提供的有效风量等于零,就是我们俗称的“吹不透”,那这个风扇肯定不符合我们的需求;而风扇能提供的最大风压大于散热系统阻抗时,那么在P-Q曲线上,阻抗对应点的风量就是其有效风量,不同风扇对比时只需要看有效风量谁更大,那就意味着谁的散热效能会更好。

    那不同散热环境对应的阻抗是多少呢?其实不同产品的散热阻抗会不一样,例如有些水冷排的散热阻抗相当于2mm H2O的风压,但有一些则需要相当于2.5mm H2O的风压,因此我们的建议是,选择时可以取较高值进行计算,水冷排的风压需求至少2.5mm H2O,塔式风冷散热器则按照2mm H2O的风压作为需求,机箱散热对风压的要求比较低,一般来说风压不低于1.5 mm H2O的风扇就足够了,关键是风量要尽量高。只需要把这些阻抗系数套入到P-Q曲线中,得出相应的有效风量,就可以知道哪个风扇更适合我们的散热系统了。

    当然我们也知道,并非所有风扇都有提供P-Q曲线,如果确实找不到相应的数据,那我们也有一个土办法,就是直接把最大风压与最大风量的数值相乘,虽然得出的数字并不代表任何规格参数,但多数情况下这个数字越大就意味着风扇潜在的能量越大,越有利于其在实际使用中充分发挥效能。

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    已有 7 条评论,共 71 人参与。
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    • GebeeLAoW大学生 03-21 20:38    |  加入黑名单

      我机箱进风口狭窄,是选了2把140风压扇放在进风口,3把120 风量扇放出风口。。。

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      7#

    • 我匿名了  03-18 10:40

      很久以前《微型计算机》就做过类似测试,不带品牌倾向,直接用8cm和12cm通过变速器做出组合矩阵(风压、风量、依稀记得还有噪音等)。
      因为产品固定,所以更容易控制变量。结果就是朴实经验一致,但没做到能研究建模的水平。这里也是。

      实绩基本上和朴实的直觉、经验一致,当年下吹的CPU风扇需要一定风压,而机箱风扇这种负责大环境热量搬运的则以风量优先,但随着机箱环境温度变化,这个又出现问题。 换目前情况,CPU都改成侧吹且非常在意噪音,自己经验有风量不吵就行,温度其实可以高一点不追求最佳,以这个为benchmak去调整大功率显卡的风扇是否因空间散热不足而被拉高噪音,SSD等是否有局部主动散热等等。 一个通风好的机箱,形成稳定风道,那么应该是有足够冗余值才对。(3090oc+8500+4hdd+1ssd+1nvme)

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      6#

    • yjhercules终极杀人王 03-18 10:19    |  加入黑名单

      看用途,给散热片用的,风压大点好。机箱进风和出风不吹散热片的,只起换气作用的,高风量会好。
      因为机箱并不是完全封闭,所以风压再高,实际到了目标位置压力全都变小,原因是机箱并不是完全封闭。
      每个也都在漏压,

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      5#

    • yochee博士 03-18 10:02    |  加入黑名单

      梦の黑白 博士

      直接相乘再对比的话,又要考虑到转速。哎,主要是不知道,风扇的几种外型,分别意味着什么。有些风扇垂直看过去扇叶能全部覆盖不留空隙,有的垂直看过去空隙很大;有的扇叶是像漩涡一样展开的,有的是直直展开的;有的水平看过去,扇叶就是一个平面,有的水平看过去,扇叶是有起伏和纵深的。不知道这几种外形差别,分别有什么样的特性、作用和用途
      03-17 23:07 已有7次举报
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    • 可以看一下猫头鹰的f12和s12a,标准的风压扇和风量扇长相

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      4#

    • 梦の黑白博士 03-17 23:07    |  加入黑名单

      直接相乘再对比的话,又要考虑到转速。哎,主要是不知道,风扇的几种外型,分别意味着什么。有些风扇垂直看过去扇叶能全部覆盖不留空隙,有的垂直看过去空隙很大;有的扇叶是像漩涡一样展开的,有的是直直展开的;有的水平看过去,扇叶就是一个平面,有的水平看过去,扇叶是有起伏和纵深的。不知道这几种外形差别,分别有什么样的特性、作用和用途

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      3#

    • 晕陀陀教授 03-17 22:46    |  加入黑名单

      有好多散热风扇说自己又能当风压扇又能当风量扇,然而怎么可能

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      2#

    • zhaoyun980一代宗师 03-17 19:11    |  加入黑名单

      直接把最大风压与最大风量的数值相乘,这个数字越大就意味着风扇潜在的能量越大,越有利于其在实际使用中充分发挥效能。只有这句话有用

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      1#

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