散熱風(fēng)扇的工作原理是什么,它是如何實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移的?
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時(shí)間 : 2025-01-14 13:49 瀏覽量 : 84
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散熱風(fēng)扇是一種常見的散熱設(shè)備,其工作原理和熱量轉(zhuǎn)移方式如下:
工作原理
電機(jī)驅(qū)動(dòng):散熱風(fēng)扇的核心部件是電機(jī),電機(jī)通電后產(chǎn)生電磁場(chǎng),使轉(zhuǎn)子(扇葉部分)在電磁力的作用下旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了扇葉的旋轉(zhuǎn)速度,進(jìn)而影響風(fēng)扇的風(fēng)量。
扇葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流:扇葉的形狀和角度設(shè)計(jì)使得其在旋轉(zhuǎn)過程中能夠切割空氣,將空氣從一側(cè)吸入,再從另一側(cè)吹出,形成持續(xù)的氣流。常見的扇葉形狀有軸流式和離心式等,不同形狀的扇葉產(chǎn)生的氣流特性有所不同,軸流式風(fēng)扇氣流方向與扇葉軸線平行,離心式風(fēng)扇氣流方向與扇葉軸線垂直。
熱量轉(zhuǎn)移方式
強(qiáng)制對(duì)流換熱:當(dāng)散熱風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流時(shí),氣流會(huì)流經(jīng)發(fā)熱物體表面。由于空氣的溫度相對(duì)較低,它會(huì)吸收發(fā)熱物體表面的熱量,使空氣溫度升高,而發(fā)熱物體表面溫度降低。這種通過氣流強(qiáng)制帶走熱量的方式,大大加快了發(fā)熱物體與周圍空氣之間的對(duì)流換熱速度,從而實(shí)現(xiàn)熱量的有效轉(zhuǎn)移。
熱傳導(dǎo)輔助:在散熱風(fēng)扇工作過程中,熱量還會(huì)通過熱傳導(dǎo)的方式在發(fā)熱物體內(nèi)部以及發(fā)熱物體與風(fēng)扇扇葉、外殼等部件之間傳遞。例如,當(dāng)發(fā)熱物體與風(fēng)扇的散熱片接觸時(shí),熱量會(huì)從溫度較高的發(fā)熱物體通過熱傳導(dǎo)傳遞到溫度較低的散熱片上,再由散熱片與空氣進(jìn)行對(duì)流換熱,進(jìn)一步促進(jìn)熱量的散發(fā)。
輻射換熱影響:雖然散熱風(fēng)扇主要依靠對(duì)流換熱來實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移,但輻射換熱也會(huì)在一定程度上發(fā)揮作用。發(fā)熱物體表面會(huì)以電磁波的形式向外輻射熱量,當(dāng)散熱風(fēng)扇工作時(shí),氣流的流動(dòng)會(huì)改變周圍空氣的溫度分布,從而影響發(fā)熱物體表面與周圍環(huán)境之間的輻射換熱條件,間接地對(duì)熱量轉(zhuǎn)移產(chǎn)生一定影響。不過,與對(duì)流換熱相比,輻射換熱在散熱風(fēng)扇工作過程中的作用相對(duì)較小。