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水冷综合数据
2018-03-25 | 阅:  转:  |  分享 
  
水冷散热的原理和工作状态

水冷发动机工作状态,和工作原理只知道是发动机降温的水箱,加水就好,其实真正了

解下会更好,水冷散热,顾名思义就是用水来冷却发动机,这是目前较为普遍的一种设计,已经被广泛应用到汽车/摩托车上面。水冷散热的原理就是在发动机气缸周围设计水套,通过水泵的驱动使液体流向水箱散热器散热,冷却后的液体再流回水套降低气缸周围的温度。?

在液体流向水箱的途中,会经过节温器。节温器也是调节发动机温度的一项设计。节温器里面有一个由石蜡控制的阀门,平时这个阀门是关闭的,阀门旁边只有一个很小的眼通过液体。所以一般发动机启动之后,水循环的速度是很慢的,都是被这个小眼所限制住了。这样的设计可以让发动机的温度迅速提高,有效的在短时间之内预热发动机。当发动机温度到达一定限制之后,节温器里面的石蜡会随着温度产生变化,阀门也就打开了。这样的话水循环的速度马上可以得到提升,水的温度也会慢慢下降,以保证发动机正常工作。当车辆长时间行驶后,水的温度会逐渐提高而达到一定标准(各厂家设计标准不一样),这是会通过水文感应器把信号传递到相应的控制装置,例如电子风扇。电子风扇就是通过水温传感器的控制而自动打开进行水箱的进一步散热。

同样,随着水温的降低,电子扇也会随之自动关闭,以节约能源。当然还会有水温无法下降,持续上升的可能。一般高转速却低速行驶容易造成这样的状况。为了解决这样的问题,还设计了副水箱(备用水壶)。原理如下:当发动机温度持续提高时,水的温度会慢慢超过100度甚至更高,这样的话水会开始沸腾,会极力想冲出水箱。这时水箱盖的设计会让沸腾的水流出散热器。水箱盖的下面设计有弹簧控制的胶皮盖子封住水箱。平时的水箱是属于完全封闭的状态的,也以丝毫不会泄漏出来。胶皮盖子的上面就是弹黄,利用它的压力将胶皮盖子死死的封住水箱。在胶皮盖子上面,还有一个管路可以通向副水箱。当温度超过限制,水的压力大于弹簧的压力的时候,胶皮盖子打开,沸腾的液体涌出流向副水箱。?当然谁也不会一直流出来的,流得差不多了(压力减小了)盖子就会关上。当水温降低以后,水箱里面的压力会形成负压,产生缺水的状态,这是副水箱里面的储存液体又会流回散热器。这就是水冷散热的基本道理。所以说水冷散热效果好,但是附件太多,又占地方又加重量。但是在车架空间允许的情况下,更多的公司还是选择了水冷散热。

?水槽水位传感器使进水电磁阀打开谁进入循环水泵工作使水槽中的水不停的在冰盘(蒸发器)的上方流下同时压缩机制冷水慢慢的冻结在冰盘里面直到冰块厚度传感器感应到冰块,此时循环水泵停止,压缩机制热使冰块融化与冰盘分离,由于冰盘是垂直且每个冰槽是向下倾斜的,大约15秒左右冰块从冰盘上滑落到冰箱(装冰块的箱子)里,冰块滑落时会撞到一个传感器(证明冰块以掉落,冰盘里是空的)在继续上述的步骤…………直到冰箱里面的冰块把冰块滑落时撞到的传感器顶住,此时冰盘里的冰滑落但不能切断传感器开关,使制冰机不能进行下一步的工作.

水冷

水冷散热器有一个进水口及出水口,散热器内部有多条水道,这样可以充分发挥水冷的优势,能带走更多的热量。这就是水冷散热器的基本原理。

从水冷的安装方式来看,又可以分为内置水冷和外置水冷两种。对于内置水冷而言,主要由散热器、水管、水泵、足够的水源组成,这就注定了大部分水冷散热系统“体积”较大,而且要求机箱内部空间足够宽余。外置水冷散热器方面,由于其散热水箱以及水泵等工作元件全部安排在机箱之外,不仅减少了机箱内空间的占用,而且能够获得更好的散热效果。

分类

从水冷散热原理来看,可以分为主动式水冷和被动式水冷两大类。主动式水冷除了在具备水冷散热器全部配件外,另外还需要安装散热风扇来辅助散热,这样能够使散热效果得到不小的提升,这一水冷方式适合发烧DIY超频玩家使用。被动式水冷则不安装任何散热风扇,只靠水冷散热器本身来进行散热,最多是增加一些散热片来辅助散热,该水冷方式比主动式水冷效果差一些,但可以做到完全静音效果,适合主流DIY超频用户采用。

工作原理

一套水冷(液冷)散热系统必须具有以下部件:水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。



水冷块是一个内部留有水道的金属块,由铜或铝制成,与CPU接触并将吸收CPU的热量,所以这部分的作用与风冷的散热片的作用是相同的,不同之处就在于水冷块必须留有循环液通过的水道而且是完全密闭的,这样才能保证循环液不外漏而引起电器的短路。循环液的作用与空气类似,但能吸收大量的热量而保持温度不会明显变化,如果液体是水,就是我们大家熟知的水冷系统了。

水泵的作用是推动循环液流动,这样吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流出,而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。

水管连接水泵、水冷块和水箱,其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏,这样才能让液冷散热系统正常工作。



水箱用来存储循环液,回流的循环液在这里释放掉CPU的热量,低温的循环液重新流入管道,如果CPU的发热功率较小,利用水箱内存储的大容量的循环液就能保证循环液温度不会有明显的上升,如果CPU功率很大,则需要加入换热器来帮助散发CPU的热量,这里的换热器就是一个类似散热片的东西,循环液将热量传递给具有超大表面积的散热片,散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。如果是小型密闭式的液冷系统,则可以省略开放式的水箱让液体在水泵、水冷块和换热器之间往返流动,避免循环液暴露在空气中而变质。

因为减少了风扇的数量,所以也减少了风扇所产生的振动及噪音。散热效果比风冷系统高出许多。



水冷散热器所需的用具非常庞大,占用了一定的空间。价钱比风冷系统较高。

因为结构比风冷系统复杂,还多加了一级的工质,所以可靠性也较差。

若组装过程不慎或材料不佳时,会出现漏水,有可能会损害电脑零件。



水泵

水泵让水在系统中流通循环,坚持不懈地把暖水换成冷的。流过水道和散热器的水的体积是至关重要的,因为靠这个运动把热量一并带走,就像高速风扇可以更好的守成从常规散热片上带走热量的工作一样。在市面上很容易找到不同功率和价位适合水冷的水泵。用户在选择时优先考虑的应该是内嵌式水泵。采用水箱一体化设计,输入输出两头配备软管,而不需要把整个东西再浸泡在蓄水池里。蓄水池时代已经离我们越来越远了,且有溢出的风险。

水泵的性能可以从流速和扬程两个规格来看。流速是指在没有东西制约水流的时候能够抽取的水量。扬程是水泵向上喷水在垂直方向上能达到的高度。扬程是最重要的数字,它体现了水泵克服水道和散热器阻力的能力。现在大多数泵尾都带有专用的插头,可以直接与电源相连。或其他小3PIN接口可直接插到主板上。



水道

水道全都遵循一个非常简单的设计理念。一个铜或铝片,上面有一些散热片。水进入到这里,在里面按照一个模式四处流动,模式被设计为使流过含有热量的水量最大化。在纯铜底坐上增加金属隔板,将液体切割成N个部分进行充分制冷,通过吸收增加金属隔板上的热量来达到增加散热面积的效果,对水流没有任何约束。而水冷头做为直接与热源接触的配件,做工质量和安装舒适也成为了首要考虑的因素。

散热

散热器的性能对于一款水冷来说起着最关键的作用,甚至可以用散热排的性能来衡量一款水冷。现在硬件性能的提升带来的大发热量,已不再只是CPU的专利,GPU的来势凶猛已远超CPU,北桥、硬盘、供电等硬件的发热量均不可小视,为多热源同时散热,发热量巨大。单12CM散热排恐怕已经不能满足,现如今市面上的24CM、36CM的散热器已成主流,用户可以根据自己的散热需要来选择不同尺寸的散热器。

夹子

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2018-3-24









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(本文系璐瑶电脑首藏)