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淺析散熱風扇旋轉失速的原因

2018-09-13

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散熱風扇的工作原理是按能量轉化來實現的，即：電能→電磁能→機械能→動能。其電路原理一般分為多種形式，采用的電路不同，散熱風扇的性能就會有差異。

要防止散熱風扇意外發生故障造成不必要的損失，就要從設計上進行改良。從而從根本上祛除詬病才能，達到本質上的改變。

散熱風扇旋轉失速的形成：散熱風扇的葉輪結構、尺寸都是按照額定的風量設計的，當散熱風扇在正常的風量工作時，氣體進入葉輪的方向與葉片風量進口安裝角一致，氣體可以平穩的進入葉輪，當進入葉輪的氣體流量小于額定流量時，氣體進入葉輪的徑向速度就減小，氣體流量進入葉輪的相對速度的方向角就減小，因而與葉片進口安裝角不相一致。散熱風扇的葉片在加工及安裝過程中，由于各種原因使葉片不可能有完全相同的形狀和安裝角。因此，當運行工況變化而使流動方向發生偏離時，在各個葉片進口的沖角就不可能完全相同。如果某一葉片進口處的沖角達到臨界值時，就首先在該葉片上發生失速，而不會所有葉片都同時發生失速，這種現象繼續進行下去，使失速所造成的堵塞區沿著與葉輪旋轉相反的方向推進，即產生所謂的“旋轉失速”現象。散熱風扇進入到不穩定工況區運行，葉輪內將產生一個到數個旋轉失速區。葉片每經過一次失速區就會受到一次激振力的作用，從而可使葉片產生共振。此時，葉片的動應力增加，可能致使葉片斷裂，所以從葉輪之外的絕對參考系來看，失速區還是沿著葉輪旋轉方向轉動，造成了旋轉失速的機理，旋轉失速在葉輪產生的壓力波動是激勵轉子發生異常振動的激勵力，激勵力的大小與氣體分子量的大小有關，他們是成正比關系，分子量越大，激勵力也就越大。

轉子旋轉失速頻率：當散熱風扇正常運轉時，葉輪的方向是跟轉子的方向是一致的，當流體方向發生異常時，轉子就異常振動。所以這也是造成散熱風扇旋轉失速的原因。