淺談風壓與風速的關(guān)系
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淺談
風與我們的日常生活密不可分。風荷載對工程建筑也影響巨大。忽略了風,也就等于放棄了工程。
風,是空氣從氣壓大的地方向氣壓小的地方流動形成的。從風的形成我們就可以看到風與壓力是密不可分的!壓力產(chǎn)生風,那么風壓是什么呢?當風以一定的速度向前運動遇到阻塞時,將對阻塞物產(chǎn)生壓力,即風壓。
首先給出風壓與風速的公式:W=-0.5pv2 +C 其中W:風壓 p空氣質(zhì)量密度 V風速 C常數(shù)。
當V=0時,W為zui大風壓,數(shù)值等于C。
日常生活中,我們所測得的風壓為基本風壓。也就是按規(guī)定的地貌,高度,時距等量測量的風速所確定的風壓為基本風壓。其中地貌為空曠平坦地貌,高度一般為10米,時距10分鐘所測的風壓為基本風壓。
夏天到了,熾熱的天氣帶給我們高昂的熱情,也帶來了更多的休息時間;同時,更令我們的CPU飽受高溫煎熬。那么怎么調(diào)整CPU風扇的風速與風壓才能起到更好的散熱作用呢?風扇并不是什么稀奇的東西,在日常生活中早已司空見慣,具有導流、換氣、散熱等各種用途。風冷散熱器中使用的典型風扇外形是一個底面為正方形的扁柱體,四角留有安裝所需的固定孔位,直流電機通過支架固定在外框上,扇葉與轉(zhuǎn)子連接在一起,通過軸承安裝在電機主體之上
風速是風扇重要的性能指標之一,風速即風扇出風口或進風口的空氣流動速度,單位一般為m/s;僅是某一位置的速度數(shù)值,不能*體現(xiàn)風扇的性能。因為風速在不同位置數(shù)值可能有較大差異,且平均值難以計算。風扇的擺放位置會影響他的風速,因為外界條件不同,風傳播介質(zhì)的粗糙程度不同。距離不同距離測量到的風速也不會相同。如果要全面了解風扇的性能,那么就要了解與風速密不可分的另一個因素風壓。風壓即風扇能夠令出風口與入風口間產(chǎn)生的壓強差,單位一般為mm(cm) water column,即毫米(厘米)水柱(類似于衡量大氣壓的毫米汞柱,但由于壓強差較小,一般以水柱為單位)。風壓是衡量風扇“強勁”程度的重要指標,如果將風量比作一把武器的揮擊力量,那么風壓就是這把武器的鋒利程度。風壓直接的影響到風扇的送風距離。風扇出口到散熱片底部看來只有短短的幾厘米,但考慮到復雜、密集的散熱鰭片的影響,要令氣流有效地覆蓋散熱片整體并非想象中那么簡單。散熱片設計過程中雖然會盡量避免產(chǎn)生過大的風阻,但為了保證充足的散熱面積,對風壓提出一定要求也是在所難免。風壓既然是風扇zui重要的兩項性能指標之一,選擇風扇時自然要特別注意。如果配合片狀鰭片+風道式設計的散熱片,一般不需太大的風壓,即可保證空氣順暢流動,達到預期效果;如果配合典型的平行片狀鰭片+頂吹式設計的散熱片,則要根據(jù)鰭片的密度和高度、鰭片間風槽的形狀和長度選擇具有足夠風壓的風扇;如果配合Alpha或Swiftech等密集柱狀鰭片+頂吹式設計的散熱片,就需要風扇具有較大的風壓。
我又想到了現(xiàn)在流行的流線型設計,很多交通工具都被設計成流線型,那么他的原理在哪呢?我查資料所得“流線型 原是空氣動力學名詞,用來描述表面圓滑、線條流暢的物體形狀,這種形狀能減少物體在高速運動時的風阻。但在工業(yè)設計中,它卻成了一種象征速度和時代精神的造型語言而廣為流傳,冰箱、汽車的設計都受其影響。這種外形能夠符合空氣動力學的原理,呈現(xiàn)出一種流線型,在運動中能夠得到更大的速度。流線型設計zui早是用在 20 世紀交通技術(shù)上。如輪船,飛機,汽車,以此來解決高速運動中的流體動力和氣體動力性能。它不僅運用于功能改進上,還用在家居產(chǎn)品上,從電熨斗、電冰箱乃至所有的家用電器,都采用了這種表面光滑、線條流暢的形式, 這些產(chǎn)品對消費者具有更大的吸引力。 不少流線型設計*是由于它的象征意義,而無功能上的含義,流線型在富有想象力的設計師手中,體現(xiàn)了流線型作為現(xiàn)代化符號的強大象征作用。”上文中提到流線型會降低風阻,那么我想,風阻的大小一定跟物體正面所受的風壓大小有直接關(guān)系。而正面風壓的大小又與 物體與流動空氣接觸部位的風速有關(guān),想到這里,我就豁然開朗,流線設計,使物體沒有直接阻止空氣的前進,也就是說,風速的降低不會很大,我們看到風壓與風速關(guān)系的公式中,風速越大,風壓就越小。沒有直接阻止空氣前進的部位,那么風速就不會很小,相應的風壓就不大,我想流線設計也與風壓風速的關(guān)系密不可分。
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