CPU散热用离心式风扇叶轮结构设计

该风扇叶轮主要面向台式机CPU风冷散热场景，也可适配小型机箱通风、紧凑型工控设备散热等对安装空间有严格限制的风冷工况，作为轴流散热模组的核心做功部件，承担驱动空气定向流动、带走发热面热量的核心功能。叶轮整体采用中心轮毂加周向均布叶片的结构形式，轮毂为中空圆柱结构，内径匹配常规散热风扇电机的输出轴径，可直接过盈配合压装在电机转轴上，无需额外转接结构，轮毂外壁厚度经过受力校核，既保证叶片安装位置的结构强度，避免高速旋转时叶片根部出现应力集中断裂，也控制了整体重量，降低电机启动负载。周向布置的11片叶片采用变曲率翼型设计，从轮毂连接处到叶尖位置，叶片安装角逐步平滑过渡，既保证旋转时能有效切割空气形成稳定轴向气流，也能降低叶片表面的气流分离，减少运转时的气动噪声，叶片前缘做了小圆弧倒角处理，避免高速气流冲击前缘产生尖锐啸叫，叶尖与外围风罩的预留间隙控制在合理范围，既避免旋转时叶尖剐蹭风罩，也减少叶尖间隙的气流回流损失，提升送风效率。叶轮整体外径为110mm，轴向安装高度控制在常规塔式CPU散热器的兼容尺寸范围内，可适配绝大多数市售CPU风冷散热的风罩安装位，安装时仅需对准电机轴压入到位即可，无需额外紧固件，拆装维护便捷。设计过程中针对叶片根部的连接强度做了专项优化，叶片与轮毂的连接处采用大圆角过渡，分散旋转时的离心力载荷，避免长期高速运转后根部出现疲劳裂纹，叶片的厚度从根部到叶尖逐步减薄，在保证结构刚性的前提下降低转动惯量，提升风扇的动态响应速度，可适配PWM调速工况下的转速快速变化需求。该叶轮的气动外形经过流场仿真验证，在常规2000-3000转的常用转速区间内，能形成均匀的轴向出风面，气流覆盖范围可完整匹配CPU散热鳍片的整体面积，避免鳍片局部出现散热死角，同时叶片的翼型设计能有效降低运转阻力，减少电机的功耗输出，适配常规12V直流散热风扇的电机参数，无需定制专用电机即可直接配套使用。