风扇(单个)研究报告
电风扇调研报告范文
电风扇调研报告范文
一、调研目的
本次调研的目的是：对电风扇市场和技术进行评估，研究其特性和性能，以及可以满足客户需求的设计和制造技术，并确定未来发展趋势。
二、调研方法
1.互联网：通过引擎、行业网站和新闻网站，收集电风扇市场和技术的信息。
2.专家访谈：访问电风扇行业的专家，采访相关的信息，以及他们对电风扇发展趋势的分析和意见。
3.调研报告：通过分析专业报告和调研报告，了解电风扇市场和技术的发展动态。
三、调研内容
1.电风扇市场：电风扇市场以及其销售、应用状况以及发展趋势，还有更多消费者对电风扇的知识和购买意愿的调查结果；
2.电风扇技术：电风扇的特性、性能及参数，以及生产过程中可能遇到的技术问题和解决方案；
3.设计与制造：电风扇设计的技术要点，模具、配件、马达等质量控制的技术，以及可以满足客户需求的新技术和新材料；
4.未来发展：电风扇未来的发展趋势，以及应用技术的发展方向。
四、调研结果。
电风扇物理实验报告
电风扇物理实验报告引言电风扇是一种常见的家用电器，通过电力驱动风扇叶片旋转，从而产生风。
本实验旨在探究电风扇的工作原理，并研究其性能参数。
实验装置与原理实验中使用的电风扇由电动机、叶轮和支架组成。
电动机通过电流驱动叶轮转动，产生风。
实验中使用了交流电源控制电动机的工作。
实验目的1. 研究电风扇的工作原理；2. 测量风扇的转速与风速之间的关系；3. 测量风扇的功率消耗。
实验步骤与数据记录1. 将电风扇放置在室内空旷的地方，远离墙壁或其他障碍物；2. 使用电源线将电风扇接通交流电源，并调节电源开关将其置于工作状态；3. 使用光电转速计测量风扇叶轮的转速，记录测量结果；4. 使用风速计测量风扇产生的风速，记录测量结果；5. 断开电源，关闭电风扇。
实验结果与分析1. 转速与风速的关系利用光电转速计测量到风扇叶轮的转速数据如下：实验次数转速（rpm）风速（m/s）1 1500 2.52 1800 3.03 2000 3.54 2300 4.05 2500 4.5从上述数据可以看出，风机叶轮的转速与产生的风速呈正相关关系。
随着转速的增加，风速逐渐增加，说明电风扇的工作原理是通过叶轮高速旋转产生的气流产生风。
2. 功率消耗在实验过程中，记录了电风扇工作时的电流和电压数据如下：实验次数电流（A）电压（V）1 2.0 2202 2.1 2203 2.2 2204 2.3 2205 2.4 220根据上述数据可以计算得出每次实验中电风扇的平均功率消耗，公式为P = U \times I。
根据数据计算得出的平均功率数据如下：实验次数功率（W）1 4402 4623 4844 5065 528从上述数据可以看出，电风扇的功率消耗随着转速的增加而增加，说明风速的增加需要更多的能量来驱动。
结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 电风扇的工作原理是通过电动机驱动叶轮高速旋转产生气流从而产生风；2. 电风扇的风速与叶轮的转速呈正相关关系；3. 电风扇的功率消耗随着风速的增加而增加。
风扇创意实验报告范文
实验报告一、实验目的1. 探究风扇在不同风速下的空气流动特性。
2. 设计一种新型的风扇，提高风扇的气流效率。
3. 分析新型风扇在室内环境中的应用效果。
二、实验背景随着科技的发展，风扇作为一种常见的家用电器，已经广泛应用于人们的日常生活中。
然而，传统风扇在气流效率、噪音控制等方面仍存在一定的不足。
本实验旨在通过创意设计，提高风扇的性能，为人们提供更加舒适的使用体验。
三、实验原理1. 风扇通过电机驱动叶片旋转，产生气流，从而达到通风、降温的效果。
2. 根据流体力学原理，气流速度与风扇转速成正比，风速与气流速度成正比。
3. 通过改变风扇叶片形状、角度等参数，可以影响气流的方向和速度。
四、实验材料与设备1. 实验材料：风扇、转速表、风速计、温度计、计时器、支架等。
2. 实验设备：电机、控制器、电源、电脑等。
五、实验步骤1. 准备实验器材，确保所有设备正常运行。
2. 将风扇固定在支架上，调整风扇位置，使其正对实验区域。
3. 使用转速表测量风扇的转速，记录数据。
4. 使用风速计测量风扇在不同风速下的风速，记录数据。
5. 使用温度计测量风扇在不同风速下的温度变化，记录数据。
6. 改变风扇叶片形状、角度等参数，重复步骤3-5，记录数据。
7. 设计新型风扇，调整风扇叶片形状、角度等参数，重复步骤3-5，记录数据。
8. 分析实验数据，比较传统风扇和新型风扇的性能差异。
六、实验结果与分析1. 传统风扇实验结果：- 转速：3000转/分钟- 风速：2.5米/秒- 温度变化：5℃- 噪音：70分贝2. 新型风扇实验结果：- 转速：3000转/分钟- 风速：3.5米/秒- 温度变化：7℃- 噪音：60分贝通过对比实验数据，可以得出以下结论：（1）新型风扇在风速和温度变化方面优于传统风扇。
（2）新型风扇在噪音控制方面也有一定优势。
七、实验结论1. 通过创意设计，新型风扇在气流效率、噪音控制等方面具有明显优势。
2. 新型风扇可以更好地满足人们在室内环境中的通风、降温需求。
动力风扇实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，动力风扇在各个领域得到了广泛的应用，如家用、工业、汽车、航空航天等。
为了提高动力风扇的性能，降低噪音，提高能源利用效率，本研究通过实验验证了一种基于引射效应的动力风扇的技术原理，并对实验结果进行了分析总结。
二、实验目的1. 验证基于引射效应的动力风扇的技术原理；2. 分析动力风扇的性能指标，如风量、风压、噪音等；3. 评估动力风扇在实际应用中的可行性。
三、实验方法1. 实验设备：3D打印动力风扇、压气机、输气管、白烟发生器、高速摄像机、风速仪、噪音仪等；2. 实验步骤：（1）搭建实验平台，连接相关设备；（2）将动力风扇安装在实验平台上，调整好相关参数；（3）开启压气机，观察动力风扇的工作状态；（4）使用白烟发生器产生白烟，通过高速摄像机记录流谱形状；（5）使用风速仪、噪音仪等测量动力风扇的风量、风压、噪音等性能指标；（6）分析实验数据，总结实验结果。
四、实验结果与分析1. 动力风扇工作状态：实验过程中，动力风扇启动后，白烟在涵道内部低压诱导气流向后加速的效果显著，第25秒时流谱形状清晰可见，证明引射效应在该风扇中得到了有效应用。
2. 风量、风压：通过实验数据，动力风扇的风量可达100立方米每小时，风压为0.034千克每秒。
该风量和风压满足实际应用需求。
3. 噪音：实验过程中，动力风扇的噪音水平较高，需进一步优化设计以降低噪音。
4. 性能评估：基于引射效应的动力风扇在风量和风压方面表现良好，但在噪音方面有待改进。
综合考虑，该风扇在实际应用中具有较高的可行性。
五、实验结论1. 基于引射效应的动力风扇技术原理得到验证，具有较好的应用前景；2. 该风扇的风量和风压满足实际应用需求，但在噪音方面有待改进；3. 实验结果表明，解耦的设计降低了系统设计复杂度，有利于提高动力风扇的性能。
六、实验展望1. 优化动力风扇的设计，降低噪音，提高能源利用效率；2. 研究不同工况下动力风扇的性能，为实际应用提供理论依据；3. 探索新型动力风扇材料，提高风扇的稳定性和耐久性。
手持小风扇调研报告范文
手持小风扇调研报告范文手持小风扇调研报告一、引言手持小风扇是一种便携式电器，广泛应用于户外活动、办公室和家庭等场合。
本调研报告旨在通过市场调查和用户反馈，对手持小风扇的使用情况和消费者需求进行分析，以便厂商能更好地满足用户的需求。
二、调研方法1. 市场调查：通过对各大电器零售商的实体店和电商平台的调研，获取手持小风扇的销售量，价格和品牌分布情况。
2. 用户反馈：通过问卷调查的方式，了解用户对手持小风扇的使用体验，以及对其功能和外观的偏好。
三、市场调查结果1. 销售量：手持小风扇的市场需求呈现增长趋势，销售量逐年增加。
这与夏季高温天气和人们对于舒适度的需求增加有关。
2. 价格分布：手持小风扇的价格在市场上比较均衡，大部分产品在50-200元之间，价格适中，适合大众消费者购买。
3. 品牌分布：目前市场上手持小风扇的品牌较多，主要有风行、美的、格力等知名品牌。
消费者在购买时更倾向于选择口碑好的品牌。
四、用户反馈结果1. 使用体验：大部分用户对手持小风扇的使用体验评价较高，认为其能有效降低炎热天气的不适感，带来清凉的感受。
2. 功能需求：用户对手持小风扇的功能需求主要集中在风力大小调节、噪音控制和电池寿命等方面。
希望产品能提供不同风力档位的调节，同时降低噪音，延长电池寿命。
3. 外观偏好：用户对手持小风扇的外观偏好也各有不同，有的用户喜欢简约的设计，而有的用户更倾向于个性化或卡通形象的外观。
五、结论综合市场调查和用户反馈结果，可以得出以下结论：1. 手持小风扇市场需求逐年增加，可以预见未来的发展空间很大。
2. 手持小风扇的价格相对平均，适合大众消费者购买。
3. 用户对手持小风扇功能的需求主要集中在风力大小调节、噪音控制和电池寿命等方面。
4. 用户对手持小风扇的外观偏好各有不同，因此厂商在设计产品时应考虑到不同用户群体的需求。
六、建议基于以上结论，针对厂商，提出以下建议：1. 在产品研发中，要充分考虑用户反馈，重点改进手持小风扇的功能和体验，特别是风力大小调节、噪音控制和电池寿命等方面。
风扇分析报告
风扇分析报告简介风扇是一种常见的家用电器，被广泛用于散热、通风和改善空气流动。
本报告旨在对风扇的工作原理、结构和性能进行分析，并探讨使用风扇带来的效益和潜在问题。
一、工作原理 1.1 风扇的基本原理风扇通过旋转叶片产生气流，利用气流的动能将空气从一个区域推向另一个区域。
风扇通常由电动机、叶片和外壳组成。
电动机提供动力，叶片负责产生气流，而外壳则起到定向和保护作用。
1.2 风扇的动力来源风扇通常采用交流电源或直流电源作为动力来源。
交流电风扇适用于家庭和办公环境，而直流电风扇则更常见于汽车和移动设备中。
二、结构和组成 2.1 叶片叶片是风扇最关键的部件之一。
叶片的数量、形状和材质都会对风扇的性能产生影响。
常见的叶片材质有金属、塑料和木材，不同材质的叶片具有不同的风力输出和噪音水平。
2.2 外壳风扇的外壳通常由金属或塑料制成，用来保护内部机械部件并定向气流。
外壳的设计和材质也会影响风扇的噪音水平和气流分布。
2.3 电动机电动机是风扇的动力源，根据电源类型的不同，电动机可以是交流电动机或直流电动机。
电动机的功率和效率直接影响风扇的性能。
三、性能分析 3.1 风量风量是指风扇每分钟能够产生的空气体积。
风量通常以立方米每分钟（m³/min）或立方英尺每分钟（CFM）为单位。
风量越大，风扇的通风效果越好。
3.2 风速风速是指风扇产生的气流速度。
风速可以影响风扇的通风范围和降温效果。
通常以米每秒（m/s）或英尺每分钟（FPM）为单位。
3.3 噪音水平风扇在工作时会产生噪音，噪音水平是衡量风扇静音性能的重要指标。
噪音水平通常以分贝（dB）为单位，数值越低表示噪音越小。
四、使用效益 4.1 散热和通风风扇在电子设备、电脑和机械设备中被广泛用于散热和通风。
通过风扇产生的气流可以有效降低设备温度，保护设备免受过热损坏。
4.2 空气流动改善风扇可以改善室内空气流动，有效降低空气污染和异味。
在夏季，使用风扇可以增加室内空气的流通，带来清凉和舒适的感觉。
电风扇产品调研报告
电风扇产品调研报告一、引言电风扇作为一种常见的家电产品，具有调节室内空气流通的功能，在夏季尤为重要。
本调研报告旨在对市场上常见的电风扇产品进行调研，分析其设计特点、功能、销售情况以及消费者对其评价的情况，以便进一步了解电风扇市场的发展趋势和消费者需求。
二、设计特点1. 外观设计：电风扇产品的外观设计多样，有立式、台式、挂壁式等不同类型，以满足不同消费者的需求。
2. 材质选择：电风扇的外壳材质多为塑料或金属，塑料材质轻便且成本低，金属材质耐用但相对较重。
3. 风扇叶片：常见的电风扇叶片多为塑料材质，有些高档产品则采用铝合金或钢材质，叶片的形状和数量则对风速和风量有直接影响。
4. 静音设计：为了满足消费者对安静环境的需求，一些产品采用静音技术，降低噪音的同时提供舒适的使用体验。
5. 摇头功能：摇头功能可以使电风扇扩大送风范围，满足不同角度的风速需求。
三、功能1. 风速调节：电风扇一般具有多档风速调节功能，满足不同消费者对风速的需求。
2. 定时功能：一些中高端电风扇产品还配备了定时功能，可在设定时间后自动关闭，增加用户的使用便利性。
3. 遥控功能：部分电风扇产品配备遥控器，方便用户在一定距离内进行操作，提高使用的灵活性。
4. 温度显示：部分电风扇还设计了温度显示功能，帮助用户了解当前室内温度情况。
四、销售情况根据市场调研数据显示，电风扇市场竞争激烈，品牌众多，价格从几十元到几百元不等。
销售渠道主要包括实体店、电商平台和专卖店。
实体店以家电连锁店为主要销售渠道，电商平台成为消费者在线购买电风扇的首选。
五、消费者评价1. 整体评价：消费者对电风扇的整体评价较好，认为其性价比较高，使用便捷。
2. 产品质量：消费者普遍关注电风扇的质量问题，对品牌和口碑好的产品更有信任度。
3. 功能需求：消费者对电风扇的风速调节、静音和摇头功能较为重视，有时还会关注定时功能和遥控功能的存在与否。
4. 使用体验：消费者对电风扇的使用体验普遍较满意，静音、节能、持久性能等方面是消费者的关注点。
电风扇实验报告
一、实验目的1. 了解电风扇的工作原理和性能指标。
2. 通过实验测试电风扇的转速、风力、噪音等性能。
3. 分析电风扇的性能与电压、风速、叶片数量等因素的关系。
二、实验器材1. 电风扇1台2. 万用表1台3. 秒表1块4. 风速仪1台5. 噪音计1台6. 电源插座1个三、实验原理电风扇是一种利用电能转换为机械能的家用电器，通过电机带动叶片旋转，产生气流，以达到通风、降温的目的。
本实验主要测试电风扇的转速、风力、噪音等性能。
四、实验步骤1. 连接电源，将电风扇放置在平稳的桌面上。
2. 使用万用表测量电风扇的输入电压，记录数据。
3. 使用秒表测量电风扇的空载转速，记录数据。
4. 使用风速仪测量电风扇在不同档位下的风速，记录数据。
5. 使用噪音计测量电风扇在不同档位下的噪音，记录数据。
6. 改变电风扇的叶片数量，重复步骤3、4、5，记录数据。
五、实验数据1. 输入电压：220V2. 空载转速：- 档位1：1000r/min- 档位2：1500r/min- 档位3：2000r/min3. 风速：- 档位1：2.5m/s- 档位2：4.0m/s- 档位3：6.0m/s4. 噪音：- 档位1：45dB- 档位2：55dB- 档位3：65dB5. 改变叶片数量后：- 输入电压：220V- 空载转速：1000r/min- 风速：2.0m/s- 噪音：40dB六、实验分析1. 输入电压对电风扇性能的影响：实验中，电风扇的输入电压为220V，符合国家标准。
电压稳定时，电风扇性能良好。
2. 档位对电风扇性能的影响：随着档位的提高，电风扇的转速、风速和噪音均有所增加。
档位越高，风力越强，但噪音也越大。
3. 叶片数量对电风扇性能的影响：改变叶片数量后，电风扇的转速、风速和噪音均有所降低。
叶片数量越多，风力越弱，噪音也越小。
4. 性能关系：电风扇的性能与电压、风速、叶片数量等因素有关。
电压稳定时，风速和噪音与档位成正比；叶片数量越多，风力越弱，噪音也越小。
电风扇调研报告
电风扇调研报告电风扇调研报告（上）近年来，随着气候变化和环境污染问题的加剧，许多家庭和办公室都开始重视室内空气质量的改善。
其中，电风扇作为一种经济实用的空气循环设备，在人们的生活中起着重要的作用。
本文将对电风扇的市场情况、种类、使用及消费者反馈等方面进行调研分析，以期为电风扇相关企业提供有关市场发展的参考。
一、市场情况调研首先，我们对电风扇的市场情况进行了调研。
通过收集相关数据和走访多家电器销售店铺，我们发现电风扇市场规模庞大且稳定增长。
据调查显示，电风扇销售额在过去几年中呈现增长趋势，特别是夏季销售旺季，市场需求量更是呈现出爆发式增长。
这与气候变暖、环境污染等因素密切相关。
二、电风扇种类调研在电风扇种类调研方面，我们发现目前市场上存在着多种型号和功能的电风扇。
常见的电风扇主要分为落地风扇、台式风扇、壁挂风扇以及吊扇等几种类型。
落地风扇通常具有较大的风扇叶片和强劲的风力，适合用于大空间的通风散热；台式风扇体积小巧，适合放置在桌面上使用；壁挂风扇安装简便，可有效节省空间；吊扇则适用于较高的空间，具有良好的垂直循环效果。
三、电风扇使用调研在电风扇使用调研方面，我们分别对家庭和办公场所进行了调研分析。
在家庭使用中，电风扇主要用于通风降温和改善室内空气质量。
大多数家庭会选择多款电风扇同时使用，以满足不同的需求和房间大小。
而在办公场所，电风扇则扮演着消除工作环境中闷热和缺氧问题的角色。
许多办公室都配备有电风扇，提供良好的舒适度，改善员工的工作效率。
四、电风扇消费者反馈调研最后，我们对一部分电风扇用户进行了调查，了解他们对电风扇的使用感受和对产品的评价。
调查结果显示，大多数用户对电风扇的性能和使用效果持肯定态度，特别是在夏季高温季节。
他们认为电风扇具有多功能、操作简单、节能环保等特点。
然而，也有一部分用户对电风扇的噪音和耐久性提出了一些意见和建议。
因此，提高电风扇的静音性能和产品质量成为市场中企业需要关注的问题。
电风扇技术实验报告
一、实验目的1. 了解电风扇的基本工作原理和结构。
2. 掌握电风扇主要部件的功能和作用。
3. 通过实验，验证电风扇的工作性能和效率。
4. 分析电风扇在运行过程中的能耗和噪音。
二、实验器材1. 电风扇一台2. 万用表一台3. 秒表一只4. 环境噪音计一台5. 纸、笔等记录工具三、实验原理电风扇是一种利用电动机驱动叶片旋转，产生气流以降低环境温度的家用电器。
其基本工作原理如下：1. 电动机将电能转化为机械能，驱动风扇叶片旋转。
2. 旋转的叶片与空气相互作用，产生气流。
3. 气流流动，带走热量，达到降温的目的。
四、实验步骤1. 观察电风扇的结构，了解其主要部件，如电动机、叶片、支架、底座等。
2. 使用万用表测量电动机的电阻，验证电动机的完好性。
3. 将电风扇放置在实验台上，确保其稳定。
4. 使用秒表记录电风扇启动和停止的时间，计算启动时间。
5. 使用环境噪音计测量电风扇在正常工作状态下的噪音水平。
6. 分别在低、中、高三个风速档位下，记录电风扇的噪音水平。
7. 使用万用表测量电风扇在不同风速档位下的电流，计算能耗。
8. 记录实验数据，分析电风扇的工作性能和效率。
五、实验结果与分析1. 电风扇启动时间为3秒，电动机电阻为10Ω，表明电动机完好。
2. 电风扇在正常工作状态下的噪音水平为60dB，风速越高，噪音越大。
3. 在低、中、高三个风速档位下，电风扇的噪音水平分别为55dB、60dB、65dB。
4. 在低、中、高三个风速档位下，电风扇的电流分别为0.5A、1.0A、1.5A，能耗分别为60W、120W、180W。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 电风扇的电动机工作正常，能够将电能转化为机械能，驱动风扇叶片旋转。
2. 电风扇在正常工作状态下，噪音水平在可接受范围内，但风速越高，噪音越大。
3. 电风扇的能耗与风速成正比，风速越高，能耗越大。
六、实验总结本次实验通过对电风扇的技术分析，了解了电风扇的基本工作原理和结构，掌握了电风扇主要部件的功能和作用。
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研究总结报告
—— 风扇（单个）总结
一、 研究内容
风扇是风冷散热器中必不可少的组成部分，对散热效果起着至关重要的作用，是散热器中唯一的主动部件；同时，更对散热器的工作噪音有着决定性的影响。
风扇在风冷散热器中的职责为：凭借自身的导流作用，令空气以一定的速度、一定的方式通过散热片，利用空气与散热片之间的热交换带走其上堆积的热量，从而实现“强制对流”的散热方式。
本文针对风扇的散热研究变量为：功率，特性曲线（风压、风量），尺寸（轮毂直径、总直径、长度）。
二、 研究过程
1、仿真模型建立
本文分两种建模级别来仿真风扇与散热器的散热过程，分别是系统级与板级，经仿真计算后，将两种建模级别的仿真结果进行对比，分析得出风扇工作的相关规律。
系统级的建模如图
1所示，这是一个机顶盒的模型，在模型中有两块PCB 板，其上面的元件以及电源是系统中主要的热量来源，在位于下方的PCB
板上的主要发热元件Comp 上添加了铝材料的平行直肋散热器，并且配套地添加了轴流风扇，将气流从机箱内部源源不断地抽到机箱外部，在研究中主要研究的变量
集中在风扇与散热器之上。
整个机箱模型在分网后网格数量控制在70000左右，展弦比控制在20以内，能够得到较好的具有网格独立性的仿真结果。
图2是分网之后机顶盒模型的俯视图。
图 2 分网后的系统级模型俯视图
图 3 精简的风扇与散热器模型
精简模型如图3所示，板级的建模非常简单，用于更加针对地得到风扇与散热器的散热仿真结果。
得到的仿真结果可以与系统级中的仿真结果参照对比。
模型表征的是一个轴流风扇与平行直肋散热器配合通过强迫风冷降低板上发热芯
散热器添加了局部网格约束
风扇添加了局部网格约束
箱体添加了局
部网格约束
片的温度。
分网后的俯视图如图4所示。
图 4 分网后精简模型的俯视图
在此模型中，风扇区域的局部网格进一步加密，以对风扇尺寸等变量更加敏感。
划分网格后总网格数控制在在70000以内，展弦比控制在12.2。
这种网格分网能够得到较好的仿真结果。
2、仿真计算
（1）风扇热耗对散热性能的影响：
在仿真中，定义了风扇的热耗为2~20W等步长变化，观察风扇的出风情况与主要部件的散热情况，图5（a）反映的是元件温度与风扇热耗的变化关系，图5（b）反映的是最高温度与风扇热耗的关系。
（a）元件温度与风扇热耗的变化关系（b）最高温度与风扇热耗的变化关系
图5 风扇热耗对系统散热的影响
散热器添加了局
部网格约束
风扇添加了局
部网格约束
仿真结束后发现，当风扇的热耗不断增加时，风扇的出风情况是不发生变化的，即最大风速与风量与风扇的热耗无关。
风扇的热耗对风扇的出风情况并没有明显的影响，当风扇热耗提升时，系统中的温度也会随之上升，并且两者之间的关系是线性的；风扇的热耗的增加对系统中其他元器件的温度影响不大，但是随着风扇热耗的增加，风扇温升速度远大于系统中其他元件的温升速度，当热耗增加到一定程度时，风扇的温度会成为系统中最高温度，导致风扇发热量过大，引起风扇散热故障。
（2）P-Q风扇特性曲线对风扇性能的影响
P-Q曲线对散热影响的研究中，分为两部分，先是保持Q0值不变，改变P0值，观察P0值改变对散热性能的影响；然后保持P0值不变，改变Q0值，观察Q0值对散热性能的影响。
图7是P0变化时元件温度变化曲线，图8是P0变化时最大风速变化曲线；图9是Q0变化时元件温度变化曲线，图10是Q0变化时最大风速变化曲线。
图 5 元件Comp结温与风扇滞止压力的关系
图 6 最大风速与风扇滞止压力的关系
图 7 Q0改变时元件温度变化情况
图 8 Q0改变时最大风速变化情况
在对P0与Q0进行以各自为变量独立的分析之后，本文采取了同时以Q0与P0为变量的SO循序优化。
Flotherm软件中的Command Center模块采用了当前世界上优秀的多目标优化算法，是一种在具有多个变量参数中确定最佳方案的途径。
优化算法包括两部分：实验设计（DOE，Design of Experiment）和方案优化。
方案优化是以实验设计数据为依据，又分为循序优化（SO，Sequential Optimization）和反应面优化（RSO，Response Surface Optimization）。
在循序优化分析中，本文选取P0与Q0为自变量，P0的变化范围为20~100Pa，Q0的变化范围为0.002~0.03立方米每秒，将最大优化步数设置为20步，以芯片结温作为代价函数，同时输出风扇风量与散热器平均温度，之后进行求解。
图11（a）（b）为输入变量与代价函数的曲线图。
表1给出了芯片结温（代价函数）、风扇风量、散热器平均温度等变量与自变量Q0和P0的详细数据表。
图 9（a ） 输入变量Q0与P0变化曲线 11（b ）代价函数芯片结温变化曲线
表 1 P-Q 曲线循序优化详细数据结果
当风扇P0与Q0的值增加时，会使风扇的最大风速、风量增加，从而导致
散热效果的提升；但是这种提升不是线性的，当P0与Q0的值在中低段时，这种增加是明显的，当Q0与P0增加到一定值时（本文中Q0超过0.025，P0超过45），散热效率的增长就会缓慢下来，所以在实际的风扇选型设计中，在P0与Q0值较低时增益这两项是效率最高的。
（3）风扇尺寸对风扇性能的影响
图12显示了轮毂直径与芯片结温的关系。
针对HD（轮毂直径）作为单一自变量的情况，本为利用Command Center工具作了进一步的轮毂直径对散热效果的仿真分析，具体的结果数据见表2。
图 12 风扇轮毂直径HD与芯片结温的关系
表 2 风扇轮毂直径循序优化详细结果
当风扇的轮毂直径HD增大时，风扇的最大风速会有明显的增大，但是风扇的风量却又有所减小，这说明最大风速与风扇风量没有确定的关系，风量与风速的分布情况密切相关；风量减小之后，由于温度与风量的变化密切相关，导致元件的温度有了一定的上升，但不是很剧烈，本文中轮毂直径减小了22mm时，热源芯片结温升高了5.5度，所以在实际应用中，当不是对温度要求很苛刻时，可以不做优先考虑。
图13给出了风扇外径OD与芯片结温的关系。
图 3 风扇外径OD与芯片结温的关系
表3给出了利用Command Center工具得到的风扇长度和散热情况的具体数据结果。
风扇外径OD的变化对散热影响不大，当风扇外径变化时，系统内关键元件温度只是有小幅的波动，并且这种波动的幅度维持在1摄氏度以内，所以风扇外径的变化对散热的影响可以忽略不计。
在设计时考虑更多的应该是结构、减噪等方面的需求。
风扇长度FD变化时，会导致风扇风量的降低，进一步导致系统温升，但是这种影响是有限的，在本文中当风扇长度增加5mm时，芯片结温增加了1.07摄氏度，所以当不是对温度要求很苛刻时，可以不做FD方面考虑。
在设计中更多需要考虑的还应该是结构、减噪等方面的需求。
三、研究结论
（1）风扇热耗对散热情况的影响
风扇热耗对出风情况没有影响，热耗的增加会对系统整体温度造成微小的线性增加，在设计时可以忽略不计；
当风扇热耗增加到一定量时，风扇自身温度会急剧上升，造成散热故障。
（2）P-Q曲线对散热的影响
在系统阻抗不变的前提下，增大风扇的P0与Q0值都会使风扇的风量大幅上升，进而明显的提升散热情况；
当P0与Q0值增加到一定程度时，继续增大P0与Q0值对散热的增益会变得不再明显，这时可以考虑改变系统阻抗来进一步改善散热。
（3）风扇尺寸对散热效果的影响
风扇轮毂直径的减小会导致最大风速的升高与风扇风量的降低，进而导致散热效率的降低，在改善散热方面推荐增大风扇的轮毂直径，一般改变轮毂直径对系统关键元件结温的影响在10摄氏度以内，在散热设计时可以作为考虑的因素之一；
风扇外径对散热基本没有影响，可以不做散热方面的考虑，选择风扇外径尺寸应该更多考虑结构、减噪、电磁屏蔽等方面的问题；
风扇长度对散热有微小的影响，当改变风扇长度时，会使风量减小，系统温度上升，但是温升很小，一般在1~2摄氏度之间变化，在散热方面可以不做考虑，选择风扇长度应该更多考虑结构、减噪、电磁屏蔽等方面的问题。
徐太栋
2011-7-23。