浅谈散热风扇•以Mastercase为例

“散热”一向是玄学众多的领域。而关于如何合理地搭配散热风扇，更往往是DIY新人们所面临的问题：一些行家老手们往往会提到“风量”与“风压”等等词汇，令人云里雾里。

相信大家都有着这些疑问：究竟如何合理地搭配散热风扇，以在性价比与性能间取得平衡？究竟哪些地方需要风压，而哪些领域需要风量？

简单介绍概念难免不易于理解。在这篇文章里，我就将深入分析不同风扇位置的特点，及其对风扇性能的需求，结合我所拥有的机箱进行实例分析，希望能解开你的疑惑。

风扇的意义？

对于一把散热风扇而言，最重要的用途是将其转动的机械能转化为空气的动能。这里就需要引入“热对流”的概念。

散热是需要空气的对流来完成的，根据估算热对流时使用的公式：

热流量=（对流传热系数）×物体表面积x物体表面同流体的温度差

不难得知，在其他条件相同的情况下，“对流传热系数”将直接决定热流量的大小。相比自然对流，强制对流往往能将“对流传热系数”增大5倍以上。

而散热风扇就是通过带动空气，形成强制对流。以增大对流传热系数的方式，快速带走散热器上的热量。

风扇的合理分配？

作为散热的重要一环，风扇的重要性毋庸置疑。然而，位于不同位置的风扇，其造成的性能影响也有所不同。

与其“多而杂”，将机箱塞满风扇，宁可“少而精”，在重点位置安装最合适的风扇。唯有合理地搭配风扇布局，才能将有限的预算用在刀刃之上，并将不必要的噪音降到最低。

我所拥有的机箱是酷冷至尊的MC Pro5，一款型号较老但布局较为常规的机箱，我认为它足够有代表性，能够代表大多数常规布局的ATX机箱。

虽然首发于2015年，该型机箱已然很老，但MastercasePro 5（以下简称MC5）至今依然有售。可以算是酷冷至尊的常青树了：

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就像大多数机箱一样，这款机箱也有不少设计槽点。因此需要根据实际情况，对风扇布局进行分析。

接下来，我将结合该机箱的布局，讲解机箱各个位置的风扇组合。

后方风扇

如同大多数机箱一样，MC5机箱正后方也设计有出风扇位。它的用途在于散热器上的热量接力排出，防止热量在机箱内堆积的同时，兼顾主板供电区域的散热。

出风扇位仅设计有象征性的大网孔，不具备实际阻隔灰尘的能力。所以，它不适合直接改作进风位。但也因此，由于没有防尘网、装饰面板的阻碍，后方出风口的阻力很小，因此对风扇的要求不算高。但其位置非常关键，有助于减少机箱热量堆积，散热意义重大。

由于阻力较小，对风压的要求不高，布置在这一位置的风扇不需要很高转速。但我们通常希望风扇出风量尽可能大，因此，我们一般选择低转速、大尺寸的风量型风扇。MC5的出风位置最大支持的风扇尺寸为14cm，故我选择在此安装14cm风量型风扇。

具体到风扇型号的选择上，我个人能够容忍低转速下轻微的滚珠轴噪，同时希望风扇拥有更长的寿命、较低的风噪、较大的低转风量，因此，我在此选择了台湾利民的TY-141SV型风扇。

与常规风扇不同，TY-141SV对气动外壳进行了显著革新——通过将侧边改为镂空式，风扇可以从四面八方进风，从而更充分地排出热量。

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TY-141SV使用圆形框体，因此可以使用12cm的风扇固定孔位。作为台湾利民的老用户，我有两把TY-141SV风扇，双滚珠轴承卓越的耐久性正是我选择它的原因。

上方风扇

MC5机箱在上方设计有冷排架，也可以在此安装相应尺寸的风扇。不过，酷冷至尊在这里留下了一个设计缺陷：冷排架仅兼容14cm方框风扇 X2或12cm风扇，不兼容同时安装两把14cm圆框风扇。

雪上加霜的是，酷冷至尊更为上方的风扇位置设置了细密的防尘网。防尘网可以拦截进风面的灰尘，但是反而会增大出风阻力、减小出风风量，影响散热效果。

由于存在防尘网的遮挡，上方出风扇应略有一定的风压性能。于此同时，它对性能的影响也小于后方的出风扇，因此，上方出风扇是可选项目。

一个必须指出的问题在于，对常规风道布局而言，上方出风扇应设置在机箱后方的一侧，而靠前的风扇位不应该用于出风。

如图所示，倘若靠前的风扇位用于出风，则容易引起近似于“短路”的干扰，降低了气流的利用率，影响了散热效果。

错误的风道，蓝色表示冷气流，橙色表示热气流

正确的做法，是不在靠前的风扇位安装风扇，或在此安装进风扇，以确保流经CPU散热器的风量尽可能地大、不受损失。

正确的风道

基于“不增加不必要风扇”的原则，并综合MC5机箱的设计缺陷，我在上方风扇位做出了取舍，选择了前一种方案：仅在后方设置一把上出风扇，靠前的上方风扇位则空置。

在风扇型号上，我还是选择和后方出风位置一致的TY-141SV，虽然并非风压扇，但它已经能够在一定程度上克服防尘网的阻力。由于只安装一把14cm圆框风扇，它目前不会遇到兼容性问题。

如果不希望妥协，想要安装两把14cm风扇，则可以尝试Arctic P14。它使用方形扇框，且扇体更厚，因而性能更强。特化的扇叶设计，不仅风噪较低，也是进风好手。

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不过，它的品控水准要稍逊一筹，动平衡因此不佳，容易引发共振。这也是Arctic产品亟待解决的问题，对振动要求较高的用户可能要失望了。

前方风扇

MC5Pro的前方风扇位兼容3X12cm风扇。倘若拆除光驱架，还能将风扇扩展至3X14cm的规格。同时兼容280/360等规格的冷排。

前方进风风扇能为机箱源源不断地提供新鲜空气，进一步减少机箱内热量的堆积。如果机箱内有机械硬盘等设备，还能为其提供散热。

对于安装机械硬盘的用户来说，进风扇是几乎必选的项目。对于预算尚有余裕、希望减少机箱积灰并改善散热的用户而言，也相当推荐配齐进风扇。

当然，我的机箱并没有很多2.5/3.5寸硬盘。但除此以外，前进风风扇还有一个重要用途：维持机箱正压差。

当机箱的出风量大于进风量时，机箱内的气压将低于外界，处于负压状态。此时，空气将从一切可能的缝隙涌入机箱。虽然这客观上有利于散热，但也绕过了防尘网，带来了大量灰尘。

由于MC5的体积很大，一般不会存在瓶颈。比起微弱的短期额外散热，防止积灰以提高长期散热性能显然意义更大。因此，设置正压风道是值得的。

在设置进风扇后，机箱内部变为高压区。此时，气流只能通过有滤网的前面板进入，有效减轻了机箱内的积灰。

此外，由于显卡的水冷管较硬，倘若将冷排安装在机箱上方的冷排架上，则会对后期拆装维护带来不小的难度。硕大的水冷管需要从CPU散热器后方走线，一定程度上也会影响CPU的散热效能。

考虑到前进风位可以源源不断地吸入外接冷空气，我选择将冷排安装在MC5机箱的前方，并使用两把12cm风扇进行进风。如果对冷却效果有更高要求，后期也可以更改为“夹汉堡”式的四风扇进风——这是安装在上方冷排架时做不到的。

总结

经过一番分析，我确定了前方安装两把12cm冷排+进风扇，上方安装一把14cm出风扇，后方安装一把14cm出风扇的布局。完善后的风道如下：

从纸面数据上来看，由于出风扇的尺寸更大，机箱的出风量略大于进风量。但由于显卡冷排的特殊性，冷排风扇时常运转在更高的转速。因此在日常使用中，机箱的进风与出风量将会相对平衡。

折腾完毕后，进行Prime95 SmallFFT测试。较此前随意搭建的布局，新的风道下CPU温度降低了约0.5℃，不多，但证明改进有效。

更大的提升在于噪音上：此前由于追求风扇的负压布局，机箱的进气量严重不足。为了减少积灰，我不得不使用暴力工业风扇进行进气，不仅显著增大了噪音，散热效果也不及预期。

此前随意搭建的错误风道

重新设计过后，机箱的进出风相对平衡，不仅减少了风扇数量，控制住了噪音，还反而增强了散热。风道的重要性可见一斑。

这篇文章到这里就结束了，在风道的布局上，希望大家不要犯下与我一样的错误如果对风道布局和风扇选择有任何问题，欢迎随时在评论区交流，我会尽力解答！

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