涡轮风扇

风扇的名称

涡轮风扇，别称离心式风扇，常见于个人电脑散热领域，习惯将小型离心风扇称为涡轮风扇。涡轮风扇的气体流向垂直于转轴，而常见的轴流风扇气体流向与转轴平行。相对传统的散热风扇，离心风扇能在更小的空间占用下输出更大的风量，提升散热效果。但离心风机扇叶的加工精度较普通风扇要求更高，在叶轮有积灰或高速运转时发出的噪音也更大。现随着CPU功耗的下降，CPU涡轮风扇逐渐被大口径的低转速普通轴流静音风扇所取代，但在高性能显卡尤其是公版显卡散热器上仍然经常使用。

基本信息

离心式风扇是由电机带动叶轮旋转，叶轮中的叶片迫使气体旋转，对气体做功，使其动量增加，气体在离心力的作用下，向叶轮四周甩出，通过涡型机壳将动能转换成压力能，当叶轮内的气体排出后，叶轮内的压力低于进风管内压力，新的气体在压力差的作用下吸入叶轮，气体就连续不断的从风扇内排出。

结构原理

结构介绍

结构图如下所示：

常见问题

常见的离心风机出力下降可能存在以下的原因：

1、叶轮可能有污物付着使负载增加影响它的转速；

2、叶轮不平衡（同时会有异常的震动）。

技术参数介绍

涡轮风扇作用

常用来安装在小型号6090uv打印机或者更小的4060等短版数码印刷设备上，安装在承印物平台的底部，产生吸风的作用，用来固定住软性的材质，使其在印刷过程中不会变形、移位。

参数

外观尺寸：120*120*32MM

螺丝孔距：105mm

轴承：高精密度双滚珠轴承

电压：24V

启动电压：16V

运行电压：7.0-27.6V

电流：0.8A

功率：19.2W

转速：2800RPM±250RPM

噪音：54dBA

风量：75CFM

线长：30cm

接线：3线3P接口支持测速

风扇旋向：从扇叶方向看为逆时针

运行温度：－10摄氏度到+70摄氏度

贮存温度：－40摄氏度到+70摄氏度

电源范围：额定电源的正负15%

绝缘电阻：大于500兆欧

工作寿命：环境温度25度时80000小时

失效模式

分析叶片产生失效的主要原因，归纳起来主要包括：热疲劳在内的低循环疲劳。振动引起的高循环疲劳，高温长时间载荷作用下的蠕变变形和蠕变应力断裂，高温燃气冲刷腐蚀和氧化、以及外物损伤等。转子叶片的失效模式随工作条件的不同而有所不同，主要是外物损伤、变形伸长和断裂三种失效形式。

叶片的外物损伤失效主要表现为凹坑、掉块、表层剥落、弯曲变形、裂纹和折断等。其中凹坑、裂纹等损伤往往会成为腐蚀和疲劳断裂的初因。

转子叶片变形伸长失效的直接后果是叶身与机匣相磨，降低发动机的使用可靠性。其主要原因有：材料选用不当或热处理工艺不当使叶片的屈服强度偏低；叶片工作温度过高，是叶片强度降低；或者发动机超转，造成离心力过高。叶片变形失效在实际使用中出现的概率较低。判断叶片是否发生变形伸长的主要依据是检查机匣有无磨损的痕迹或检查叶片是否由于使用温度过高而发生蠕变。

转子叶片出现断裂失效的概率最高，其危害性也最大，往往是一个叶片折断而打坏其他叶片，乃至使整台发动机无法工作而危及飞行安全。除叶片瞬时过载断裂外，绝大多数是由于各种原因引起的不同类型的疲劳断裂失效。

叶片疲劳断裂失效主要是因为离心力叠加弯曲应力引起的疲劳断裂、由振动环境引起的颤振，扭转共振、弯曲振动疲劳断裂以及由环境介质以及接触状态引起的高温疲劳、微动疲劳和腐蚀损伤导致的疲劳断裂。但由于叶片工作环境的复杂性，叶片实际的疲劳断裂往往并非上述某一模式。而是多种情况的叠加。

疲劳断裂失效

转子叶片在实际运行过程中，一般情况下不容易出现低周疲劳断裂失效，但在以下三种情况下，会出现低周疲劳断裂失效：

1、叶片危险截面上所受的正常工作应力虽低于材料的屈服强度，但当危险截面附近存在范围较大的严重区域性缺陷。在该区域中的缺陷使附近的较大区域内的盈利超过材料的屈服强度而产生大范围的塑性变形，在此情况下叶片会出现低周疲劳断裂失效。

2、由于设计考虑不周是叶片危险截面上局部区域的工作应力接近或超过材料的屈服强度，且危险截面处存在不必要的缺陷，则叶片会提前出现低周疲劳断裂失效。

3、当转子叶片出现如颤振、共振、超温等非正常情况，叶片的危险截面上的整体应力水平该于材料的屈服强度，叶片也会出现低周疲劳断裂失效。

低周疲劳断裂失效大都与设计因素有关，大多出现在叶片根部附近，典型的叶片低周疲劳断口上一般不存在明显的疲劳弧线。

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