以往我們對風扇的認識，大都停留在風量、風壓、轉速、噪音等引數上，但經過最近這段時間的鑽研後發現，其實我們以往的認知還是略微有些膚淺，單純依靠廠商給出的最大風量和最大風壓其實是沒辦法判斷風扇的散熱能力，必須要結合P-Q特徵曲線，在加上風扇法則中的公式來推算風扇在不同轉速下的各種引數，這樣才能判斷一把風扇在實際使用中大概會是怎樣的表現。

不過即便我們瞭解風扇在實際使用中的表現，這也不代表風扇就一定適合我們的應用場景。我們經常會面臨一些很現實的問題，例如200W功耗的CPU到底需要怎樣的風扇才能滿足散熱需求？顯然這個時候光看風扇的工作引數是沒有實際意義的。

散熱所需要的風量是可以計算出來的

首先我們需要明確一點，風扇的那麼多引數中，能決定散熱能力的只有風量，因此只有當風扇實際提供的風量大於散熱需求的時候，我們才可以說風扇滿足使用需求。那麼我們怎樣確定系統需要多高風量的風扇呢？這裡其實也是有公式可以計算的，不過在這裡我們先來講解一些與公式有關的引數和條件。

- 1cal等於重量為1g、溫度為0℃的水提升1℃時所需的熱量；- 1cal約等於4.2J；- 1W的功率工作1秒鐘的能量1J；- 空氣的定壓比熱為0.24（cal/g℃）- 溫度為25℃、1個標準大氣壓下的空氣，其密度相當於每立方米1.185Kg；- CMM與CFM都是我們常說的風量Q，前者是立方米/分鐘，後者是立方英尺/分鐘；- 1CMM相當於35.3CFM

在確認上述條件確定後，我們來看這樣的公式：

熱量(H)=比熱(Cp) * 重量(W) * 溫升(△Tc)

把上述公式套入到我們的實際使用場景中，熱量實際上指的是空氣可以帶走的熱量，比熱和重量自然是空氣的比熱和重量，允許溫升則是空氣進入到熱源前和離開熱源時的溫度差，也就是進風口與出風口溫度差。如果說進風的風量足夠大，那就意味這空氣可以帶走的熱量越多，而空氣帶走的熱量與熱源的發熱速度相匹配時，就相當於可以滿足散熱需求了。

接下來我們把這個公式套入到前述的條件中，我們就可以知道25℃的空氣理論上可以提供怎樣的散熱效能。空氣的重量是密度與體積的乘積，而空氣的體積則是透過CMM或CFM也就是我們常說的風量來計算的，因此空氣的重量W=Q/60*1185（Q取CMM），這就是每一秒鐘的空氣重量。在套入到上述的公式和條件並進一步簡化後，我們可以得到下面的簡式（具體過程大家可以自己推算一下）。

Q = 1.8 * P / △Tc

公式中，P就是我們的熱源功率，△Tc就是溫差，Q就是計算出來的風量需求。根據這一個公式，我們就可以計算出在一段時間裡，為確定功率的熱源進行散熱時，理論上所需要提供的風量。

然而在這裡有一個很容易出現的錯誤，有些同學會把△Tc直接套用CPU溫度與室溫的溫度差距，為此你會計算出一個極低的風量需求，但事實上這裡的△Tc並不是兩者的是溫差，而是散熱系統進風口與出風口的溫差，也可以說是熱源的允許升溫範圍。

以常見的240mm冷排水冷散熱器為例，當其用在一個200W功率的熱源上的時候，如果我們要求冷排進風口與出風口之間的溫差不超過10℃，那麼此時的△Tc應該取值10℃計算，得出結果大約為36CFM。

實際與計算相差巨大？因為計算出來的只是有效風量

然而現在的12cm風扇能提供的最大風量，基本上都遠超我們計算出來的數字，60CFM風量以上的產品比比皆是，那為什麼還要用2把風扇甚至3把風扇的組合呢？實際上計算出來的數字是一個理論值，屬於有效風量。而實際上風扇在工作的時候，所提供的的有效風量是要低於其最大風量的，例如在新風系統中就有一個關鍵引數叫得風率，就是有效風量與最大風量之間的比值，比值越大新風系統的效能就越高，對於散熱系統來說也是一樣的。

這裡我們就要說到風壓的作用了，我們都知道風扇的最大風壓和最大風量其實並不能同時出現，當風扇應用到不同的場合時，它會表現出來不同的風壓和不同風量，而這裡的風壓和風量才是有效的數值。

其實在業內有這樣一種說法，那就是“風量是結果，風壓是手段”，這個大家可以結合P-Q特徵曲線來進行理解。以上圖為例，雅浚M12風扇在應用到冷排上面的時候，其實際風壓是在1。6mm H

2

O的水平，實際風量則在35CFM左右，無論是實際風壓還是實際風量都會低於其標註的最大值，但這才是此款風扇在實際應用中的表現。

同理貓頭鷹的NF-F12風扇最大風量只有65CFM左右，最大風壓則達到接近4mm H

2

O的水平，其應用在冷排上面的時候，所能提供的實際風壓與實際風量與雅浚M12其實非常接近，因此兩把風扇此時提供的散熱效能都非常接近，而實測結果也是如此。

因此即便我們計算出來整個散熱系統所需要的風量，那也不是說我們只要看著風量來選擇風扇就夠了，我們還要考慮風扇的風壓是否足以抵抗系統的整體阻抗，讓風扇可以提供充足的有效風量，只有當有效風量可以滿足使用需求的時候，這款風扇才算是可以滿足使用需求。

那麼200W的CPU散熱到底需要多大風量的風扇？

其實這個問題的答案並不是那麼容易回答，關鍵是在於你的散熱系統能夠為CPU帶來多少℃的溫差，也就是△Tc的取值是多少。以我們的實際使用經驗來說，△Tc的取值範圍一般來是8℃到10℃左右，在這裡我們不妨直接取8℃，P的取值就看CPU的功耗，200W就按照200W計算，因此按照上述公式計算，200W的CPU進行散熱，△Tc在8℃左右，那麼其需要的風扇

能夠提供的有效風量要不低於45CFM

。

而有效風量與最大風量之間沒有固定的換算公式，最佳做法是結合P-Q特徵曲線選擇，快速方法則是往大了選，一般來說1。5倍會比較符合實際，按照這個來計算的話，最大風量不小於68CFM的風扇會是比較合適的。