风量与风压对散热风扇的影响

风量：

风量是风扇*重要的两项性能指标之一。

风量即单位时间内通过风扇出风口（或进风口）截面的空气体积，单位一般为cfm，即立方英尺每分-cubic feet per minute，或cmm，即立方米每分- cubic metres per minute即m³/min。风量是风扇性能的整体衡量指标，不受到尺寸、结构、方式的限制，也不限于直流无刷风扇，可适用于任何空气导流设备。

相关元素：
风量＝平均风速 x 过风面积。通风面积是出口面积减去涡舌处的投影面积。平面速度是气流通过整个平面的气体运动速度，单位是m3/s 。平面速度一定时,扇叶叶轮外径越大，通风面积越大，风量则越大。平面速度由转子的转速和风压决定。通风面积一定时，平面速度越大，风量越大。风量越大，空气吸热量则越大，空气流动转移时能够带周能带走更多的热量，扇热效果越明显。可见，风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积的大小。过风面积相同，风速越高，风量越大；风速相同，过风面积越大，风量越大。

风冷散热器是依靠空气吹过散热片，利用热交换带走散热片上堆积热量的。显然，采用同样的散热片结构与空气流动方式，单位时间内通过的空气越多，带走的热量也就越多。因此，其它条件不变的情况下，可以说实际风量对风冷散热效果起着决定性的作用。

风压：

风压是风扇*重要的两项性能指标之一。

风压即风扇能够令出风口与入风口间产生的压强差，单位一般为mm（cm） water column，即毫米（厘米）水柱（类似于衡量大气压的毫米汞柱，但由于压强差较小，一般以水柱为单位）mmH₂O/mmAq/Pa/mmHg。为进行正常通风，需要克服风扇通风行程内的阻力，风扇必须产生克服送风阻力的压力，测量到的压力的变化值称为静压，即*大静压与大气压的差压。它是气体对平行于物体表面作用的压力，静压是通过垂直于其表面的孔测量出来的。把气体流动中所需要动能转化为压力形式称为动压。风压是衡量风扇“强劲”程度的重要指标，如果将风量比作一把武器的挥击力量，那么风压就是这把武器的锋利程度。

相关元素：
风压主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速，前三者的影响较为复杂，于转速的关系则简单直接——转速越快，风压越大。

风压直接的影响到风扇的送风距离。风扇出口到散热片底部看来只有短短的几厘米，但考虑到复杂、密集的散热鳍片的影响，要令气流有效地覆盖散热片整体并非想象中那么简单。散热片设计过程中虽然会尽量避免产生过大的风阻，但为了保证充足的散热面积，对风压提出一定要求也是在所难免。

风压既然是风扇*重要的两项性能指标之一，选择风扇时自然要特别注意。如果配合片状鳍片+风道式设计的散热片，一般不需太大的风压，即可保证空气顺畅流动，达到预期效果；如果配合典型的平行片状鳍片+顶吹式设计的散热片，则要根据鳍片的密度和高度、鳍片间风槽的形状和长度选择具有足够风压的风扇；如果配合Alpha或Swiftech等密集柱状鳍片+顶吹式设计的散热片，就需要风扇具有较大的风压。风扇与散热片组合结构等的详细分析请见第三部分。

　　风扇产品所说明的风量与风压均为理想状态下的*大值，即风扇入风口与出风口之间无压强差状态下的风量（*大风量），以及风扇向密闭气室内吹风，直至风量为零状态下气室与外界气压的差值（*大静压）。它们并非两个孤立的性能指标，而是互相制约着，之间的关系就是流体力学中典型的流速与压强间的关系——风量随着压强差（具体而言即散热片风阻）的增大而减小，两者互相制约的程度则取决于扇叶形状与整体结构设计。风量、风压的正规测量需要借助风洞进行，下图为测量风洞原理图：

　　通过调节风嘴（Nozzle）与辅助风扇（Auxiliary Blower），控制风量，记录风量（Air Flow）与压强差（Air Pressure）的对应数值，*终除了记录*大风量与*大静压（即标称的风压）外，一般还要绘制压强-流量图（即通常所称的风扇特性曲线图、PQ图），全面表现一款风扇在各种压强差（具体而言即散热片风阻）下的工作表现。

　　上图即一张典型的风扇特性曲线图。图中实线（FPC）为风扇特性曲线，需由风洞测量。虚线（SRC）为系统阻抗曲线，同样需由风洞测量。FPC与SRC的交界点即为系统与风扇搭配使用的操作点OP，Qb与Pb则分别是使用中可达到的风量与压强差。以风冷散热器中的应用而言，要求风量越大越好，选择风扇时自然以Qb为重点参考指标。可见，选择风扇时仅以*大风量（Qa）与*大静压（Pa）来选择并不是*适切的。但考虑到一般用户不可能获得详细、确切的风扇特性曲线与散热片（系统）阻抗曲线，如此粗略判断也是不得已而为之。