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Krampus

Senior Member

Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mardi 13 février 2007, 21:08

Hallo allerseits,

ich lese immer wieder Threads wo es um den Nutzen oder Nicht-Nutzen eines hohen Durchflusses geht.
Ich hab mal darüber nachgedacht (ohne Versuche, Mathematik, Kurven oder so) und bin zu folgendem Schluß gekommen und würd mich interessieren was die Gemeinde dazu sagt (bestimmt hab ich den einen oder anderen Aspekt vergessen):

- Ich brauche einen gewissen Mindest-Durchfluß, um eine ausreichende Kühlleistung zu erreichen. Dies begründet sich darin, daß das Wasser nicht zu lang im Kühler verweilen darf, da es sonst zu heiß wird.
- Auf der anderen Seite braucht das Wasser aber auch Zeit im Radi, um wieder herunterzukühlen. Deshalb sollte der Durchfluß auch nicht zu hoch sein.

Wenn man die beiden Punkte jetzt kombiniert, komme ich auf folgende Ergebnisse:

Je länger der Kreislauf ist, desto höher muß die Durchflußrate sein

Je mehr Kühler ich im Kreislauf habe, desto niedriger sollte die Durchflußrate sein

Je größer die Durchflußrate desto größer muß der Radi sein

So, und jetzt dürft ihr die Theorie zerreißen, viel Spaß beim Diskutieren ;D

@re@50

Foren-Inventar

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mardi 13 février 2007, 21:11

alle 3 punkte sind falsch


1. es ist egal ob man mit 5m schlauchlänge 30l/h hat oder nur mit einem meter.

2. desto mehr kühler desto mehr wird der durchfluss gebremst aber solange es übner 20l/h ist ist es egal wie hoch er ist ausser man will jedes grad "mitnehmen"


3. auch schwachsinn



und warum erklärst du nicht mal was du damit meinst.

manofmanynames

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mardi 13 février 2007, 21:16

Ich glaube (da ich es nicht beweisen kann), dass keiner deiner Punkte zu halten ist.
Punkt 3 entbehrt auf jeden fall jeder Grundlage... ;)
"...mein Bruder macht Airbrusch und macht die fetten Harlidavidson von den dicken Rockern mit den Bärten und starken Armen, und glaube mir eine Nase oder so wie dein Case wäre sein Todesurteil. "

Krampus

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mardi 13 février 2007, 21:16

Citation de "oNe`CN`RU`area50"


1. es ist egal ob man mit 5m schlauchlänge 30l/h hat oder nur mit einem meter.

Wieso?

Citation de "oNe`CN`RU`area50]
und"


und warum erklärst du nicht mal was du damit meinst.


Wenn sich das auf Punkt 3 bezieht: Ich denk mir halt, daß wenn das Wasser langsamer durch den Radi fließt hats mehr Zeit zum Abkühlen, wenns schneller fließt, muß der Radi größer sein.
Aber eigentlich hast recht, wenn das Wasser schneller fließt, wirds wohl auch nicht so heiß.
War mir halt mal so eingefallen :)

Zettih

God

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mardi 13 février 2007, 21:41

Wenn man nicht rechnen möchte (was bei Thermodynamik auch schnell ausufert), dann muss mann messen.

Siehe dazu hier; die gemessenen Komponenten sind zwar allesamt nicht mehr aktuell, aber die grundsätzliche Funktion ist ja immer noch die gleiche.

NikoMo

NikoMod

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mardi 13 février 2007, 21:49

Citation de "oNe`CN`RU`area50"

alle 3 punkte sind falsch

1. es ist egal ob man mit 5m schlauchlänge 30l/h hat oder nur mit einem meter.

2. desto mehr kühler desto mehr wird der durchfluss gebremst aber solange es übner 20l/h ist ist es egal wie hoch er ist ausser man will jedes grad "mitnehmen"

3. auch schwachsinn

und warum erklärst du nicht mal was du damit meinst.
1) bei identischer pumpenleistung ist bei einem langen kreislauf durchaus ein unterschied im durchsatz auszumachen. auch wenn er sich kaum auf die temperatur auswirkt.

2) die angabe 20l/std ist nur ein grober richtwert. man kann auch mit (etwas) weniger durchsatz gut kühlen. die aussage müsste korrekt heissen:
solange der wasserdurchsatz nicht unter ein mindestniveau (das bei jeder wakü anders ist) fällt, ist die pumpleistung und damit der durchsatz eher nebensächlich.

3) schwachsinn? warum bitte mal begründen. nicht einfach nur ne aussage machen.


Citation de "Krampus"

Je länger der Kreislauf ist, desto höher muß die Durchflußrate sein
nein, muss muss nicht.
der wasserdurchsatz / die durchflussrate muss nur innerhalb eines gewissen niveau sein. die länge des kreislaufs wirkt sich in einem "normalen" wakü-kreislauf nicht (merklich) auf dieses niveau aus.


Citation de "Krampus"

Je mehr Kühler ich im Kreislauf habe, desto niedriger sollte die Durchflußrate sein
nein. auch die anzahl der kühler wirkt sich nur minimal auf den durchfluss aus, und ist somit ebenfalls zu vernachlässigen.
es sei denn, der kreislauf besteht aus einigen duzend oder hundert kühlern, winkel und anderen durchflusshemmern.
mit steigender anzahl der kühler sollte die leistung(-sfähigkeit) der pumpe steigen, damit der durchsatz gehalten werden kann.


Citation de "Krampus"

Je größer die Durchflußrate desto größer muß der Radi sein
auch das ist nicht so ganz richtig.
sicherlich hat die radiatorengrösse auswirkung auf die kühlleistung. diese ist allerdings nicht direkt mit dem wasserdurchsatz verbunden sondern eher mit der verweildauer des wassers an allen komponenten im kreislauf.

BEISPIEL:
ist ein wassermolekühl insgesamt 7 sek einer hitzequelle ausgesetzt und wird somit erwärmt, muss es mindestens ebensolange gekühlt werden, damit die wasserkühlung funktioniert.
die fliessgeschwindigkeit / der wasserdurchsatz hat somit keinen einfluss, weil wenn er erhöht wird, bekommt das molekül weniger wärme ab, muss aber auch nicht so viel abgeben.
von all den dingen die mir sind verloren gegangen,
habe ich am meisten an meinem Verstand gehangen

frodo

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 10:26

ahh ein diskussionsthread ;D :D ;) :)

nachdem nikomo alles gut erklärt hat, nochmals thesen zum thema durchfluss:

wie nikomo schon feststellte (auch oldman aka henrik) bringt eine über ein gewisses maß hinausgehender durchfluss keine wesentliche erhöhung der kühlleistung. das muss im rahmen der diskussion differenziert gesehen werden.

these: der erhöhte durchfluss im system basiert auf den höheren strömungsgeschwindigkeiten in der mitte des schlauches/ des wasserführung. durch reibung wird die strömungsgeschwindigkeit an den schlauch und kühlerwänden reduziert und partizipert daher nicht von der erhöhten durchflussgeschwindigkeit. wenn es nun gelänge, die strömungsgeschwindigkeit an der oberfläche der kühler/radiatoren zu erhöhen, würde es zu einem verbesserten wärmeabtransport kommen...

feuer frei... ;D
Es braucht die Rechenpower eines Pentium IV, 512 MB RAM und 120 GB Festplattenspeicher, um WinXP laufen zu lassen. Es brauchte die Rechenpower von drei C64, um zum Mond zu fliegen. Irgendetwas stimmt mit unserer Welt nicht...

NikoMo

NikoMod

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 12:10

Citation de "Frodo"

these: der erhöhte durchfluss im system basiert auf den höheren strömungsgeschwindigkeiten in der mitte des schlauches/ des wasserführung. durch reibung wird die strömungsgeschwindigkeit an den schlauch und kühlerwänden reduziert und partizipert daher nicht von der erhöhten durchflussgeschwindigkeit. wenn es nun gelänge, die strömungsgeschwindigkeit an der oberfläche der kühler/radiatoren zu erhöhen, würde es zu einem verbesserten wärmeabtransport kommen.
das ist eine interessante theorie. sie ist jedoch mit meinem obigen beispiel sehr leicht zu wiederlegen.
sehen wir die wakü mal ganz extrem.
der schlauchdurchmesser ist so klein, dass immer nur ein wassermolekül hindurchpasst. auch die kühler radiatoren sind so klein.
sehen wir das ganze nun mit einem gewissen reibungswiderstand, so befindet sich das wassermolekül zwar länger an der hitzequelle, und kann somit mehr energie aufnehmen, allerdings befindet es sich dann auch länger im radiator, und wird somit länger gekühlt.
reduzieren wir nun den reibungswiderstand (im ganzen system) auf null, so ist das wassermolekül zwar etwas flotter unterwegs, muss aber weder viel wärmeenergie aufnehmen, noch wird es lange gekühlt.


die einzige möglichkeit eine wakü thermisch zu optimieren, ist die verweildauer des wassers an den hitzequellen und an der kältequelle zu erhöhen.
somit wäre zwar in der theorie ein möglichst geringer wasserdurchsatz wünschenswert, jedoch taucht dann das problem auf, dass das wasser zu warm wird, und dann die gewünschte funktionsweise der wakü nicht mehr gewährleisten kann.

das physikalische hauptproblem ist halt, dass man sich was die temperaturen angeht, innerhalb eines fensters von +1°C (sonst gibts eis, dass sich nicht pumpen lässt) bis hin zu ca 70°C-80°C (je nach cpu/gpu usw) bewegen muss. würde

dieses problem liesse sich zwar nach unten hin ändern, wenn auf ein andres transportmedium (z.b. alkohol) gewechselt würde, dass auch temperaturen unter 0°C haben kann aber dennoch flüssig bleibt, allerdings müsste in diesem fall auch ein enormer technischer aufwand betrieben werden um eben dieses kühlmedium auf die gewünschte temperatur zu bekommen.
von all den dingen die mir sind verloren gegangen,
habe ich am meisten an meinem Verstand gehangen

x-stars

God

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 13:17

Zusammengefasst:
Ob nun 5Liter Wasser eine Energieeinheit Wärme aufnehmen oder 1 Liter Wasser 5 Einheiten ist egal, einziger Vorteil: Der eine Liter wird eine höhere Temperatur haben und deshalb leichter die Wärme wieder an die Luft abgeben (größere Temperatur-Differenz) als die größere Menge Kaltwasser in derselben Zeit aufnehmen kann.
"Live free or die: Death is not the worst of evils."

frodo

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 13:34

Citation de "NikoMo"


das ist eine interessante theorie. sie ist jedoch mit meinem obigen beispiel sehr leicht zu wiederlegen.
sehen wir die wakü mal ganz extrem.
der schlauchdurchmesser ist so klein, dass immer nur ein wassermolekül hindurchpasst. auch die kühler radiatoren sind so klein.
sehen wir das ganze nun mit einem gewissen reibungswiderstand, so befindet sich das wassermolekül zwar länger an der hitzequelle, und kann somit mehr energie aufnehmen, allerdings befindet es sich dann auch länger im radiator, und wird somit länger gekühlt.
reduzieren wir nun den reibungswiderstand (im ganzen system) auf null, so ist das wassermolekül zwar etwas flotter unterwegs, muss aber weder viel wärmeenergie aufnehmen, noch wird es lange gekühlt.


die einzige möglichkeit eine wakü thermisch zu optimieren, ist die verweildauer des wassers an den hitzequellen und an der kältequelle zu erhöhen.
somit wäre zwar in der theorie ein möglichst geringer wasserdurchsatz wünschenswert, jedoch taucht dann das problem auf, dass das wasser zu warm wird, und dann die gewünschte funktionsweise der wakü nicht mehr gewährleisten kann.

das physikalische hauptproblem ist halt, dass man sich was die temperaturen angeht, innerhalb eines fensters von +1°C (sonst gibts eis, dass sich nicht pumpen lässt) bis hin zu ca 70°C-80°C (je nach cpu/gpu usw) bewegen muss. würde

dieses problem liesse sich zwar nach unten hin ändern, wenn auf ein andres transportmedium (z.b. alkohol) gewechselt würde, dass auch temperaturen unter 0°C haben kann aber dennoch flüssig bleibt, allerdings müsste in diesem fall auch ein enormer technischer aufwand betrieben werden um eben dieses kühlmedium auf die gewünschte temperatur zu bekommen.


interessante antwort - aufgrund der annahmen auch in dieser form gut nachvollziehbar. aber... ;D

in der summe der aussagen würde das bedeuten, dass alle kühler in ihren kühleigenschaften nur von der umflossenen oberfläche des kühlers (und natürlich dessen materials, aber das wird nun konstant angesetzt) abhängt. die (geringe) kühlungsmehrleistung ds erhöhten durchflusses müsste demnach bei allen kühlern konstant sein.

hier hake ich nach: während bei kanalkühlern praktisch keine verbesserung der temps mit erhöhung des durchflusses zu sehen ist, kommt dieser effekt sehr deutlich bei düsenkühlern zum tragen. in meiner theorie wird, aufgrund der unkomprimierbarkeit von wasser in den düsen eine höhere strömungsgeschwindigkeit erzeugt, die auf die zu kühlende fläche wirkt - und einen besseren wärmeabtransport gewährleistet. mit steigendem druck nimmt der effekt zu, da die strömungsgeschwindigkeiten über dem kühlerboden (im gegensatz zum kanalkühler - reibungswiderstand s.o.) weiter erhöht werden.
das gesamte delta der temp spielt eine zu vernachlässigende rolle, da sich das wasser im unmittelbaren anschluss wieder vermengt und daher eine homogene temp.struktur erzeugt.

auf geht's in die zweite runde ;D
Es braucht die Rechenpower eines Pentium IV, 512 MB RAM und 120 GB Festplattenspeicher, um WinXP laufen zu lassen. Es brauchte die Rechenpower von drei C64, um zum Mond zu fliegen. Irgendetwas stimmt mit unserer Welt nicht...

St.K

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:09

Die geringfügig besseren Werte der Düsenkühler würde ich mir mit den durch die Düsen verursachten Verwirbelungen erklären, in deren Folge ein größerer Anteil der Kühlflüssigkeit in direkten Kontakt mit dem Kühlkörper kommt.

Dankbar bin ich für den Hinweis, dass ein höherer Durchfluss mit dem Radiator auch eine negative Komponente besitzt.

Wichtig wäre mir, dass man bei allem Spaß am Philosophieren nicht aus dem Auge verliert, dass von allen Faktoren der Durchfluss eigentlich die geringste Beachtung verdient.

Krampus

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:19

Citation de "Saint"


Wichtig wäre mir, dass man bei allem Spaß am Philosophieren nicht aus dem Auge verliert, dass von allen Faktoren der Durchfluss eigentlich die geringste Beachtung verdient.


Das ist eigentlich das, was ich anfangs sagen wollte (nur hab ichs umständlicher formuliert, um die Diskussion ein bissl anzuheizen ;) )
Ein hoher Durchfluß wird durch die kürzere Verweildauer des Wassers im Radi wieder ausgeglichen und ist deshalb (fast) vernachlässigbar.

frodo

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:22

Citation de "Saint"

Die geringfügig besseren Werte der Düsenkühler würde ich mir mit den durch die Düsen verursachten Verwirbelungen erklären, in deren Folge ein größerer Anteil der Kühlflüssigkeit in direkten Kontakt mit dem Kühlkörper kommt.


damit sind wir schon zwei, die als grundlage der besseren effizienz der düsenkühler die strömungsgeschwindigkeit respektive die daraus entstehenden verwirbelungen auf den verbesserten wärmetransport vermuten...
(die natürlich auch im zusammenhang mit der "überstreichenden" kühlflüssigkeit steht)

will sich noch jemand anschliessen? oder kann jemand (bitte) licht ins dunkel bringen?

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Krampus

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:25

Na ja, ob es wirklich die Verwirbelungen sind oder einfach nur die größere Oberfläche durch die Pins, ich weiß net... ::)

maniac2k1

God

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:28

Citation de "Krampus"

Na ja, ob es wirklich die Verwirbelungen sind oder einfach nur die größere Oberfläche durch die Pins, ich weiß net...  ::)

Wenn es nur die größere Oberfäche wäre, könnte man ja auf die Düsen verzichten  ::)  ;)
[table][tr][td] [/td][td]

Citation

kaum denkt man, die dummheit hat ihre untere grenze erreicht, kommt schon der nächste zum limbo-contest um die ecke...
Y0Gi [/td][/tr][/table]

Krampus

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:28

Citation de "-ManiaC-"


Wenn es nur die größere Oberfäche wäre, könnte man ja auf die Düsen verzichten ::) ;)


Hat das denn schon mal jemand probiert?

maniac2k1

God

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:36

Wenn es wirklich ohne genausoviel bringt, dann würde doch wohl KEIN Hersteller noch die Düsen verwenden :P
[table][tr][td] [/td][td]

Citation

kaum denkt man, die dummheit hat ihre untere grenze erreicht, kommt schon der nächste zum limbo-contest um die ecke...
Y0Gi [/td][/tr][/table]

Krampus

Senior Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 18:56

ok, das is ein Argument ;D

schneemann

Full Member

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 19:03

vll verbessern düsen die temp nur durch den verlangsamten durchfluss und somit die verlängerte heizdauer nur bisher hat das noch keiner bemerkt^^

x-stars

God

Re: Theorie eines Laien zu Pumpe & Durchfluß

mercredi 14 février 2007, 19:13

Die Geschwindigkeit des Wassers wird schon erhöht, einfach zu berechnen durch Iv=A*v, Iv ist der Volumenstrom, der im ganzen Kreislauf gleich ist ;)
"Live free or die: Death is not the worst of evils."