Почему шумит вентилятор в компьютере

За последнее время значительно изменился облик вентиляторов, используемых для охлаждения компьютерных чипов и внутреннего пространства системного блока. Видимые глазом изменения в первую очередь коснулись геометрии лопастей. Немало внимания уделяется и внешнему виду вентилятора. Но как бы ни был красив вентилятор, основное его достоинство — хороший воздушный поток и бесшумность работы. С последним фактором, а точнее с причинами, из-за которых шумит вентилятор в компьютере, постараемся разобраться в этой статье.

Обратите внимание на то, что вентиляторы с одной ценой и габаритами немного отличаются: количеством лопастей, их формой, толщиной и шириной каждой лопасти. Как и крылья самолета, лопасти вентилятора подчиняются тем же законам аэродинамики. От формы лопастей зависит, на каких режимах работы вентилятора может произойти срыв воздушного потока и, соответственно, увеличение шума.

Что такое срыв воздушного потока

Этот эффект наглядно можно увидеть, если грести веслом по воде. За веслом всегда образовываются завихрения с большим количеством пузырей. Но если поставить весло под небольшим углом, то пузырей и завихрений становится меньше. Так же и с воздушным потоком. Если лопасть вентилятора не совсем правильной формы, то и поток воздуха не “соскальзывает” плавно с лопасти, а срывается, образуя завихрения. И на больших оборотах вращения вентилятора создается лишний воздушный шум.

лопасти вентилятора компьютера в воздушном потоке

Особенности конструкции вентиляторов для компьютера

  • Лопасти с обратной стреловидностью (выгнутые вперед по ходу вращения) лучше, чем прямые лопасти. Прямые лопасти вентилятора, вращаясь провоцируют ударно-волновой кризис и существенное повышение уровня шума. Использование стреловидности затягивает кризисные процессы и снижает уровень шума. Такие лопасти, как бы закручивают поток воздуха внутрь, и вся струя воздушного потока за вентилятором получается более сплошной. Использование вихреобразующих элементов в виде наплывов (плавников), выступающих навстречу потоку на внешнем радиусе лопасти вентилятора усиливает этот эффект.
  • Более прочные толстые лопасти меньше подвержены вибрации от воздушного потока, чем тонкие и легкие. Кстати, аэродинамика у толстых лопастей лучше, чем у тонких. Соответственно, поток воздуха, проходящий через вентилятор с такими лопастями, будет более ровный без рывков (т.е. меньше шума). Лопасти должны быть как можно точнее сбалансированы, чтобы не вызывать механическую вибрацию корпуса всего вентилятора.
  • Вентиляторы с бóльшим количеством лопастей (9 и более) стóит выбирать с меньшей скоростью вращения 900 – 1200 RPM. На больших оборотах может произойти “срыв воздушного потока” с лопастей вентилятора, и общая струя воздуха станет неравномерной, а воздушный шум (шелест, шипение) вентилятора увеличится. Чем больше количество лопастей у вентилятора, тем при больших значениях коэффициента производительности происходит срыв потока воздуха, а область устойчивой работы становится уже.
  • Вентиляторы с меньшим количеством лопастей (5 — 9) и увеличенной шириной каждой лопасти обеспечивают достаточное давление воздушного потока на небольшой скорости и, следовательно, производят меньше шума. Если лопасти достаточно широкие, то это лучшим образом скажется на статическом давлении воздушного потока, а “срыв потока воздуха” и шум будет наблюдаться только на больших скоростях вращения 1600, 1800 RPM и выше.

Воздушный поток вентилятора и статическое давление

Поток воздуха вентилятора — это объем воздуха, который вентилятор может переместить в течение одной единицы времени. Может показаться, что это единственно важный фактор в мощности вентилятора. Да, но только в условиях беспрепятственного воздушного потока спереди или сзади вентилятора (например, для обычного настольного вентилятора). Однако, когда существуют преграды (например, ребра радиатора, решетки в корпусе или пылевые фильтры), это приведет к отклонению воздушного потока и снижению эффективности. Статическое давление воздушного потока относится к силе, с которой воздух вытесняется из вентилятора и, следовательно, его способность преодолевать препятствия.

Вентиляторы для компьютера с разным статическим давлением

Статическое давление вентилятора измеряется в паскалях Па (1 Па ~ 0,1 мм. вод. ст.). Визуальным отличием вентилятора с увеличенным статическим давлением является конструкция лопастей. Такие вентиляторы имеют широкие лопасти. В то время как вентиляторы с оптимизированным потоком воздуха имеют узкие лопасти. Многие производители могут продавать свои вентиляторы в качестве вентиляторов статического давления, но на самом деле для этих целей они не всегда оптимизированы.

Слева - Corsair Air Series AF140 статическое давление 0,84 мм/H2O. Справа - Silencio FP120 PWM 2400 статическое давление 4,80 мм/H2O.

При установке вентиляторов с широкими лопастями внутри системного блока обращайте внимание на минимальное количество преград перед вентилятором и после него (мелкие решетки корпуса, неудачно уложенные провода).

Подытожим

Перечислим основные моменты, от которых зависит шумность вентилятора.

  1. Большая скорость вращения.
  • Плюс: больше воздушный поток.
  • Минус: больше воздушного шума.
  1. Вентилятор с большим количеством лопастей (9 и выше).
  • Плюс: оптимизированный воздушный поток.
  • Минус: сильный шум на высоких оборотах.
  1. Широкие, толстые лопасти с правильной аэродинамической формой.
  • Плюс: больше статическое давление воздушного потока, большой воздушный поток на меньшей скорости вращения, и как следствие, меньше скорость — меньше шума.
  • Минус: требуется минимум преград перед вентилятором и после него.
  1. Лопасти с увеличенной обратной стреловидностью и небольшими плавниками на внешнем радиусе вращения – предпочтительнее.

В итоге, следует обратить внимание на вентилятор с широкими толстыми лопастями, правильной аэродинамической формы (обычно указывается на упаковке). Обратная стреловидность лопастей лучшим образом скажется на снижении шума вентилятора. Подшипник скольжения гидродинамический (оптимальное соотношение цена-качество). Количество оборотов в минуту около 1200.

Поделиться
Закрыть меню