Meilleur profil d'écoulement d'air dans l'enceinte

Je suis à la dernière étape d'un projet et j'ai besoin de conseils sur le profil d'évacuation de la chaleur à utiliser pour placer trois ventilateurs pour le refroidissement, j'ai quatre alternatives comme indiqué dans le diagramme, mais je ne sais pas laquelle obtiendra les meilleures performances en termes de refroidissement.

Cela dépend de ce que sont les "meilleures performances", et dans tous les cas, la réponse exacte nécessiterait un calcul pour lequel de nombreuses entrées sont inconnues.

Empiriquement, vous voudrez éliminer l'air juste après qu'il passe sur des composants plus chauds, et le soufflage fonctionne mieux que l'aspiration en raison de la turbulence de l'air qui favorise l'échange de chaleur. Ainsi, l'arrangement typique (que j'ai vu dans chaque ordinateur portable que j'ai ouvert) ressemble à ceci:

Je choisirais normalement l'option 2 toutes choses égales par ailleurs.

Les hypothèses:

• Les composants plus froids n'ajouteront pas beaucoup à la température de l'air et peuvent être plus sensibles à la chaleur en premier lieu (électrolyse par exemple, également du sable).
• Les dissipateurs thermiques des éléments chauds fonctionnent suffisamment loin au-dessus de la température ambiante pour que la petite augmentation de la température de l'air soit sans importance.
• La chute de pression est suffisamment importante pour faire un boîtier sous pression un meilleur endroit sur la courbe du ventilateur, puis un boîtier à basse pression (En outre, cela a tendance à être meilleur si vous filtrez l'air d'admission), sinon 2 ou 3 sont à peu près équivalents.

Cependant, la gestion thermique aurait vraiment dû être envisagée à un stade beaucoup plus précoce de la conception, en particulier parce que choisir des ventilateurs pour que le système fonctionne au bon endroit sur la courbe des ventilateurs n'est pas toujours trivial et simplement ajouter plus de ventilateurs n'est pas toujours une victoire car si vous êtes déjà au point de décrochage, un ventilateur supplémentaire ne fera qu'ajouter du bruit.

Je pense que @Dmitry a le meilleur schéma fonctionnel jusqu'à présent, mais il peut y avoir des problèmes si le flux d'air s'échappe par-dessus les parties chaudes ou par l'admission, en fonction de la hauteur du boîtier et du blocage du flux d'air entre les ventilateurs. Cela donne certainement la solution la plus silencieuse car les évents de grille créent un bruit turbulent d'air de courants de Foucault massif par rapport aux ventilateurs libres libres.

Après plusieurs nuits de recherche sur la façon de refroidir les points chauds dans un rack 1U haut 19 "180W, avec des thermocouples, de la fumée et une lampe de poche, j'ai conclu que la conception de refroidissement optimale qui crée la vitesse de l'air turbulent la plus élevée sur les points chauds en abaissant la hauteur avec un film plastique en forme avec un petit pli sur l'admission (spoiler) pour démarrer les courants de Foucault juste avant l'admission , puis le flux laminaire pour l'admission et l'échappement à travers les évents.

Cette technique a réduit la charge du pire cas du point chaud de 65 ° C à 20 ° C en augmentant la vitesse moyenne de l'air de la surface du pot chaud à environ 3 m / s à l'aide de deux ventilateurs à faible CFM (~ 1,5 "h) à l'aide d'un becquet en film mylar directement sur le pièces chaudes (ferrite et Mosfets)

J'ai ensuite ajouté une thermistance avec époxy à ferrite pour réguler un LM 317 avec un pot, un R fixe et un transistor pour polariser la température de rétroaction pour l'allumer à 40 ° C et la pleine vitesse à 45 ° C pour un contrôle sonore fluide. Sans ventilateur en utilisation normale.

Méfiez-vous des grandes résonances de la surface du couvercle métallique (effets de la table d'harmonie du piano).

Mais plutôt que la position du ventilateur et les options de conception CFM classiquement mal faites pour les PC, utilisez la vitesse d'air maximale possible avec un bruit de courant de Foucault minimum sur les pales du ventilateur.

Dans mon cas, j'avais plus de place avec les ventilateurs près de l'échappement avec un plénum fermé sur l'admission et l'échappement limité à l'alimentation chaude uniquement.

ps

C'est une conception que j'ai faite il y a plus de 15 ans pour AVAYA (née Lucent), où j'ai conçu le système en 8 semaines et augmenté jusqu'à 1000 unités / mois. C'était ma meilleure conception thermique avec un ventilateur.

Je me souviens une fois, Dell avait une "meilleure" conception avec un ventilateur "en ligne" sur un tuyau de plénum pour un fonctionnement super "silencieux", mais a créé le flux d'air d'admission à grande vitesse directement sur le dissipateur thermique du processeur (vide) et a retiré la chaleur directement le panneau arrière sans le faire circuler à l'intérieur du boîtier. Dans cet événement, il n'y avait qu'un seul hotspot.

Conclusion

Vous pouvez convertir le débit d'air et la pression différentielle en vitesse, mais la vitesse de surface sur les points chauds et leur surface est le facteur critique pour le transfert de fluide caloporteur jusqu'à un point où il est limité par la résistance thermique de l'émetteur.

En supposant que les ventilateurs sélectionnés ont une construction axiale (comme il apparaît sur les dessins), la configuration la plus performante sera # 3. La raison en est que les ventilateurs axiaux fonctionnent plus efficacement (créent une plus grande différence de pression et donc un flux d'air) s'ils aspirent l'air hors de l'enceinte. La deuxième considération est que vous ne voulez pas souffler de l'air chaud sur des composants "plus froids". (J'ai vu une machine SFF Dell dans le passé qui avait la configuration # 4, et le composant "plus froid" se trouvait être un disque dur, qui échouerait dans plusieurs mois. Des rappels massifs étaient en place). Cependant, si les ventilateurs sont de type souffleur (comme dans les ordinateurs portables), ils sont meilleurs pour souffler, donc la configuration # 5 (par Grigoryev) est bonne.

ADDITION: la détermination du schéma d'évacuation dépend également de l'impédance hydraulique globale de la construction intérieure, des exigences d'impact de la poussière et du niveau de bruit requis. Les ventilateurs axiaux peuvent être de trois types: hélicoïdal, hélicoïdal et hélicoïdal, et tout le reste. Différentes constructions ont des courbes de charge de pression différentes. Si une sorte de ventilateurs tubeaxiaux est utilisée, alors la configuration # 2 pourrait être favorable. Les serveurs lames utilisent des ventilateurs tubeaxiaux empilés dans la configuration # 5. Avec les ventilateurs à hélice courants, la plupart des PC de haute qualité les utilisent du côté de l'échappement, pour une raison.

Depuis que j'ai eu beaucoup d'opinions différentes sur ce sujet, j'ai testé les quatre configurations et la configuration # 4 a donné les meilleurs résultats dans le refroidissement du boîtier. Merci à tous pour votre aide.