El mejor perfil de flujo de aire de la carcasa

Eso depende de cuál sea el "mejor rendimiento" y, en cualquier caso, la respuesta exacta requeriría un cálculo para el que se desconocen muchas entradas.

Empíricamente, querrá eliminar el aire justo después de que pase sobre los componentes más calientes, y soplar funciona mejor que aspirar debido a la turbulencia del aire que favorece el intercambio de calor. Entonces, el arreglo típico (que he visto en cada computadora portátil que he abierto) se ve así:

Normalmente iría con la opción 2, todo lo demás es igual.

Los supuestos:

• Los componentes más fríos no aumentarán mucho la temperatura del aire y, en primer lugar, pueden ser más sensibles al calor (electrolíticos, por ejemplo, también algo de arena).
• Los disipadores de calor en el material caliente funcionan lo suficientemente por encima del ambiente que el pequeño aumento en la temperatura del aire no es importante.
• La caída de presión es lo suficientemente grande como para hacer que una caja presurizada tenga un mejor lugar en la curva del ventilador que una caja a baja presión (también, esto tiende a ser mejor si está filtrando el aire de entrada), de lo contrario, 2 o 3 son bastante equivalentes.

Sin embargo, la gestión térmica realmente debería haberse considerado en una etapa mucho más temprana del diseño, particularmente porque elegir ventiladores para que el sistema funcione en el lugar correcto en la curva del ventilador no siempre es trivial y simplemente agregar más ventiladores no siempre es una victoria. si ya está en el punto de parada, un ventilador adicional simplemente agregará ruido.

Creo que @Dmitry tiene el mejor diagrama de bloques hasta ahora, pero puede haber problemas si el flujo de aire se escapa por encima de las partes calientes o sale por la entrada, según la altura de la caja y el bloqueo del flujo de aire entre los ventiladores. Esto sin duda ofrece la solución más silenciosa, ya que las rejillas de ventilación crean un ruido de turbulencia de aire de corriente de Foucault masivo en comparación con los ventiladores independientes sin restricciones.

Después de varias noches de investigación sobre cómo enfriar los puntos calientes en un rack de 180 W de 19" de 1U de alto, con termopares, humo y una linterna, llegué a la conclusión de que el diseño de enfriamiento óptimo que crea la mayor velocidad de aire turbulento sobre los puntos calientes al reducir la altura con un película de plástico en forma de un pequeño pliegue en la admisión (spoiler) para iniciar corrientes de Foucault justo antes de la admisión , luego flujo laminar para admisión y escape a través de las rejillas de ventilación.

Esta técnica redujo las temperaturas del caso del punto de acceso en el peor de los casos de carga de 65 °C a 20 °C al aumentar la velocidad promedio del aire en la superficie del punto de acceso aproximadamente > 3 m/s usando ventiladores gemelos de bajo CFM (~1,5" h) usando un spoiler de película de mylar directamente sobre el partes calientes (ferrita y Mosfets)

Luego agregué un termistor con epoxi a ferrita para regular un LM 317 con un potenciómetro, R fijo y transistor para sesgar la temperatura de retroalimentación para que se encienda a 40 ºC y a toda velocidad a 45 ºC para un control de sonido uniforme. Sin ventilador en uso normal.

Tenga cuidado con las grandes resonancias de la superficie de la tapa de metal (efectos de la placa de sonido del piano).

Pero en lugar de la posición del ventilador y las opciones de diseño CFM clásicamente hechas incorrectamente para las PC, use la máxima velocidad de aire posible con el mínimo ruido de corrientes parásitas en las aspas del ventilador.

En mi caso, tenía más espacio con los ventiladores cerca del escape con un plenum cerrado en la entrada y el escape restringido solo a la fuente de alimentación caliente.

PD

Este fue un diseño que hice hace más de 15 años para AVAYA (nee Lucent) donde diseñé el sistema en 8 semanas y lo aumenté hasta 1000 unidades/mes. Fue mi mejor diseño térmico con ventilador.

Recuerdo una vez, Dell tenía un diseño "mejor" con un ventilador "en línea" en una manguera plenum para una operación súper "silencioso", pero creaba el flujo de aire de entrada de alta velocidad sobre el disipador de calor de la CPU directamente (vacío) y eliminaba el calor directamente sacar el panel trasero sin hacerlo circular por el interior de la caja. En este evento, solo había un punto de acceso.

Conclusión

Puede convertir el flujo de aire y la presión diferencial en velocidad, pero la velocidad superficial sobre los puntos calientes y su área superficial es el factor crítico para la transferencia de fluido térmico hasta un punto en el que está limitada por la resistencia térmica del emisor.

Suponiendo que los ventiladores seleccionados tengan una construcción axial (como se muestra en los dibujos), la configuración de mejor desempeño será la #3. La razón es que los ventiladores axiales funcionan de manera más eficiente (crean una mayor diferencia de presión y, por lo tanto, un flujo de aire) si succionan aire fuera del recinto. La segunda consideración es que no desea soplar aire caliente sobre los componentes "más fríos". (He visto una máquina SFF Dell en el pasado que tenía la configuración #4, y el componente "más frío" resultó ser un disco duro, que fallaría en varios meses. Se realizaron retiros masivos). Sin embargo, si los ventiladores son de tipo soplador (como en las computadoras portátiles), son mejores para soplar, por lo que la configuración #5 (de Grigoryev) es buena.

ADICIÓN: la determinación del esquema de evacuación también depende de la impedancia hidráulica general de la construcción interna, los requisitos de impacto de polvo y el nivel de ruido requerido. Los ventiladores axiales pueden ser de tres tipos, axiales de tubos, axiales de paletas y de hélices, y cualquier cosa intermedia. Diferentes construcciones tienen diferentes curvas de carga de presión. Si se utiliza una especie de ventiladores tubeaxiales, entonces la configuración n.º 2 podría ser favorable. Los servidores Blade utilizan ventiladores tubeaxiales apilados en la configuración n.º 5. Con ventiladores de hélice comunes, la mayoría de las PC de alto nivel los usan en el lado de escape, por una razón.

Dado que obtuve muchas opiniones diferentes sobre este tema, probé las cuatro configuraciones y la configuración n. ° 4 funcionó mejor para enfriar el gabinete. Gracias a todos por su ayuda.