Hi,

Verwirbelungen und größere Fläche. ;-)

Stefan

Zitat von »Krampus«

Hat das denn schon mal jemand probiert?

Offenbar:
[quote author=m.4xx link=board=1;num=1171280833;start=0#0 date=02/12/07 um 12:47:13]Hallo,

mal eine kurze Frage... ich habe meinen Cuplex Pro heute mal ausgebaut, um ihn sauber zu machen.

Dabei habe ich extrem geschickt die kleine Scheibe, welche unter dem Einlaß in der Mitte der Kühlpins liegt (also die "Düsenscheibe"?), das Abflußrohr runtergespült. :-[

Ich hab den Kühler auf einem Athlon Thunderbird... brauche ich die Scheibe, um ausreichend Kühlleistung zu erreichen?[/quote]

Zitat von »m.4xx«

Macht bei 100 W ca. 1.2 K.

Mfg

Zitat von »-ManiaC-«

Wenn es wirklich ohne genausoviel bringt, dann würde doch wohl KEIN Hersteller noch die Düsen verwenden

Wobei das nicht das erste von Marketing Experten entwickelte "Feature" ohne echten praktischen Nutzen wäre.

Hallo zusammen,
hier mal meine Meinungen zu Durchfluss und Düsenkühlern etc.
1.) Düsenkühler => Lokal höhere Strömungsgeschwindigkeiten => Höhere Reynoldszahl => Eher Turbulent als laminare Strömung => Kleiner Grenzschicht => Besserer Wärmeübergang zwischen dem Fluid und dem Kühler. Zusätzlich mögen evtl. Wirbelblildungen von Vorteil sein.
2.) Je länger der Kreislauf, desto größer/kleiner sollte etwas sein, ist nat. nicht wirklich sinnvoll. Der Durchfluss sollte einen gewissen Wert nicht unterschreiten, alles andere ist egal. Das der Durchfluss mit zunehmender Rohrlänge/ zunehmender Kühleranzahl bei gleich bleibender Pumpe kleiner wird, liegt aber auf der Hand (Pumpendrosselkennlinie bei Kreiselpumpen ist Druckweich).
3.) Durchflussrate und Radiator: Kann sein, muss nicht sein. Wenn der Volumenstrom höher ist, mag oben erwähnte Grenzschichttheorie wieder gelten ( siehe 1) - ABER es kann natürlich dennoch passieren, dass das Wasser den Radiator dennoch zu schnell verlässt, und nicht genug Wärme an die Umgebung abgegeben werden konnte. Hier überlagern sich theoretisch mehrere Effekte. Wie aber Messungen (Oldman) ergeben haben, ist eine Steigerung ab einer gewissen mindestradiator Größe nichtmehr relevant.
4.) Länge des Kreislaufes wirkt sich nicht aus: Jaein - vermutlich nicht messbar, was sich definitiv auswirkt sind Kühler. Was hier vielleicht sinnvoll wäre, ist eine Aufweitung des Rohrquerschnittes vor den Kühlern, bzw. eine generelle Aufweitung der Kanäle in Kühlern ( nur kinetische Energie wird an Hindernissen dissipiert).
5.) Thema Strömungsgeschwindigkeit an Oberflächen: An Oberflächen strömt gar nichts. Ich sag nur Haftbedingung und Grenzschichttheorie nach Prandl/ Blasius etc. Also zum Mitschreiben: An Oberflächen steht das Wasser (zumindest solange im Fluid Viskose Effekte existieren). Was hier passiert sind molekulare Austauschvorgänge....
Mfg Poro

Zitat von »PoRo«

5.) Thema Strömungsgeschwindigkeit an Oberflächen: An Oberflächen strömt gar nichts. Ich sag nur Haftbedingung und Grenzschichttheorie nach Prandl/ Blasius etc. Also zum Mitschreiben: An Oberflächen steht das Wasser (zumindest solange im Fluid Viskose Effekte existieren). Was hier passiert sind molekulare Austauschvorgänge....

Wie dick soll die Schicht des Stillstandes denn sein und warum sollte sie von solcher praktischen Bedeutung sein, dass ich mir das zu notieren habe?

Naja, diese Schichten sind nicht wirklich dick. Genauer gesagt gilt der stillstand nur exakt an der Wand. Was daran aber wichtig ist: Es wird immer angenommen, dass das Wasser an der Wand vorbeifließen würde, tut es aber eigentlich nicht. Vielmehr geht es hier ständig darum, die Grenzschicht mglst. dünn zu halten, und diese kann sich durchaus auf einige Mikrometer auswachse.
mfg

Zitat von »Frodo«

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.

der effekt bei "düsenkühlern" bedingt sich aus der art des kühlers.
hier wird auf eine verwirbelung des kühlmediums gesetzt.
und es ist auch die kombination aus düse und microstruktur, die hier für das plus an kühlleistung sorgt.
würde man mit einer düse auf ein glatte oberfläche treffen, wäre der effekt bei weitem nicht hoch wie bei der mikrostruktur. würde ich auf der anderen seite eben diese struktur wie einen kanalkühler (auf der einen seite einmal durch, und auf der anderen seite wieder raus) ansteuern, bringt auch dies nicht so viel vorteil wie die kombination aus beiden methoden.
das eigentlich schlagwort ist hier halt die verwirbelung.
geht man nun wieder runter auf die molekulare ebene, bietet sich dem wasser folgendes:
1. eine vergrösserte heisse oberfläche
2. viel mehr hindernisse
3. kein linearer weg.
durch die verwirbelung, die die mikrostruktur erzeugt, werden wie bereits erwähnt mehr wassermoleküle der wärmeenergie ausgesetzt. dies geschieht obendrein über einen längeren zeitraum als es in einem kanalkühler der fall ist. die durch die düsen bedingte höhere "austrittsgeschwindigkeit" des wassers verstärkt diesen effekt nochmals.

Zitat von »PoRo«

1.) Düsenkühler => Lokal höhere Strömungsgeschwindigkeiten => Höhere Reynoldszahl => Eher Turbulent als laminare Strömung => Kleiner Grenzschicht => Besserer Wärmeübergang zwischen dem Fluid und dem Kühler. Zusätzlich mögen evtl. Wirbelblildungen von Vorteil sein.
2.) Je länger der Kreislauf, desto größer/kleiner sollte etwas sein, ist nat. nicht wirklich sinnvoll. Der Durchfluss sollte einen gewissen Wert nicht unterschreiten, alles andere ist egal. Das der Durchfluss mit zunehmender Rohrlänge/ zunehmender Kühleranzahl bei gleich bleibender Pumpe kleiner wird, liegt aber auf der Hand (Pumpendrosselkennlinie bei Kreiselpumpen ist Druckweich).
3.) Durchflussrate und Radiator: Kann sein, muss nicht sein. Wenn der Volumenstrom höher ist, mag oben erwähnte Grenzschichttheorie wieder gelten ( siehe 1) - ABER es kann natürlich dennoch passieren, dass das Wasser den Radiator dennoch zu schnell verlässt, und nicht genug Wärme an die Umgebung abgegeben werden konnte. Hier überlagern sich theoretisch mehrere Effekte. Wie aber Messungen (Oldman) ergeben haben, ist eine Steigerung ab einer gewissen mindestradiator Größe nichtmehr relevant.
4.) Länge des Kreislaufes wirkt sich nicht aus: Jaein - vermutlich nicht messbar, was sich definitiv auswirkt sind Kühler. Was hier vielleicht sinnvoll wäre, ist eine Aufweitung des Rohrquerschnittes vor den Kühlern, bzw. eine generelle Aufweitung der Kanäle in Kühlern ( nur kinetische Energie wird an Hindernissen dissipiert).
5.) Thema Strömungsgeschwindigkeit an Oberflächen: An Oberflächen strömt gar nichts. Ich sag nur Haftbedingung und Grenzschichttheorie nach Prandl/ Blasius etc. Also zum Mitschreiben: An Oberflächen steht das Wasser (zumindest solange im Fluid Viskose Effekte existieren). Was hier passiert sind molekulare Austauschvorgänge....
Mfg Poro

4) eine aufweitung der leitunsquerschnitte würde nur den durchflusswiderstand mindern.
5) also zum einen ist es nur eine theorie, dass dort keine strömung existiert, zum anderen ist es zumindest für die wasserkühlung im pc völlig uninteressant ob dort ein oder zwei schichten an wassermolekülen sind, die sich nicht bewegen.

ohne diese theorie zu kennen, vermute ich ihre begründung mal in einem gewissen reibungswiderstand.
wie die meisten wissen, fliesst ein fluss am rand langsamer als in der mitte, weil am rand viel mehr hindernisse sind, die das wasser verlangsamen.
in einem schlauch ist das ganz ähnlich. in der schlauchmitte dürfte das wasser schneller sein, als am rand
dies ist mit diesem reibungswiderstand aufgrund von kohäsion/adhäsion zu erklären, der ja zwischen allen atomen, molekülen usw besteht. geht man nun runter auf die molekularebene, sind sind diese anziehungskräfte möglicherweise so stark, dass direkt benachbarte teilchen so stark aneinander haften, dass die teilchen in der direkten umgebung diese nicht voneinander lösen können.
ob das nun so ist, weiss ich nicht. es interessiert mich im zusammenhang mit einer wakü auch eher weniger, wie nun die exakten physikalischen extreme aussehen mögen.

was nun wie und worauf wirkt ist doch eher nebensächlich. zumindest wenn es um atomare oder molekulare dimensionen geht.

yeah! seit langem mal wieder ein Heavy Metal Threat. Der wandert in meine Bookmarks. Alle Achtung Jungs und sorry fürs OT! ;-)

Gruss
akula

Zitat

4) eine aufweitung der leitunsquerschnitte würde nur den durchflusswiderstand mindern.

Sorry, das lässt sich so nicht pauschal sagen. Zum einen: Eine Aufweitung reduziert die Strömungsgeschwindigkeit lokal, erhöht aber auch unter Umständen den Rohrreibungsbeiwert - D.h. man müsste ganz Konkret nachsehen, ob der Reibungsbeiwert sinkt oder nicht. Was aber sinkt, ist in jedemfall die Dissipation an lokalen Hindernissen, wie z.B. T-Stücken, Winkeln oder aber auch Kühlern.

Zitat

5) also zum einen ist es nur eine theorie, dass dort keine strömung existiert, zum anderen ist es zumindest für die wasserkühlung im pc völlig uninteressant ob dort ein oder zwei schichten an wassermolekülen sind, die sich nicht bewegen.

Naja, also als bloße Theorie würde ich das mal nicht sehen. Und die Tatsache, dass dort Grenzschichten existieren muss durchaus beachtung finden. Das ist ja der ganze Trick: Halte die Grenzschicht klein, und die Wärmeleitung wird sich lokal verbessern.....
Mfg

Zitat von »PoRo«

Sorry, das lässt sich so nicht pauschal sagen. Zum einen: Eine Aufweitung reduziert die Strömungsgeschwindigkeit lokal, erhöht aber auch unter Umständen den Rohrreibungsbeiwert - D.h. man müsste ganz Konkret nachsehen, ob der Reibungsbeiwert sinkt oder nicht. Was aber sinkt, ist in jedemfall die Dissipation an lokalen Hindernissen, wie z.B. T-Stücken, Winkeln oder aber auch Kühlern.

die anzahl der hindernisse wirkt sich weit mehr aus, als deren durchmesser.
aber bei diesem thema handelt es sich halt um ansichten.

Zitat von »PoRo«

Naja, also als bloße Theorie würde ich das mal nicht sehen. Und die Tatsache, dass dort Grenzschichten existieren muss durchaus beachtung finden. Das ist ja der ganze Trick: Halte die Grenzschicht klein, und die Wärmeleitung wird sich lokal verbessern.....

es IST nur eine theorie. sonst würde sie ja kaum theorie heissen und ich habe auch nicht bestritten, dass sie wahr sein könnte.
und letzten endes ist die auswirkung dieser theorie ob nun richtig oder falsch nicht relevant in der wakü-welt.


selbst wenn man den reibungswiderstand oder den leitungsquerschnitt "optimiert" und somit einen erhöhten wasserdurchsatz erreicht, verbessert sich die erziehlte temperatur doch nur minimal, wenn überhaupt messbar. und letztenendes ist es doch auch eher nebensächlich, ob die wakü nun 38°C oder 34°C oder 42°C hat. sie arbeitet effektiv, und vor allem leise.

Zitat

die anzahl der hindernisse wirkt sich weit mehr aus, als deren durchmesser.
aber bei diesem thema handelt es sich halt um ansichten.

Lies doch bitte nochmal was ich geschrieben habe. Ich meine damit: Leitungswiderstand wird nicht wirklich von der Durchflussgeschwindigkeit abhängig, was aber durchaus verändert werden kann: Der Widerstand der einzelnen Elemente. Dabei habe ich KEIN Wort darüber verloren, was sich stärker auswirkt. Aber du hast natürlich völlig recht zu sagen, dass sich diese Hindernisse viel stärker auswirken. Hier mal ein paar Zahlenbeispiele: Der Widerstandsbeiwert eines hydrodynamisch glatten Rohres beträgt in turbulenten Strömungen etwa 0,015. Ein typischer Zeta Wert etwa 3 (Es gibt durchaus auch Werte von 15 und höher).
Und zum Thema Theorie: Nunja, es ist eine Theorie - stimmt. Aber man soll es nicht glauben, die Auswirkungen dieser Theorie sind ebenso wichtig, wie die Auswirkungen der "Theorie" Gravitation. Nur weil wir es nicht direkt sehen / fühlen können, heißt das nicht, dass es nicht existiert. Mittels Färbeversuchen in z.B. laminaren Rohrströmungen lässt sich das eigentlich schon gut zeigen...
Mfg

Von solch extremen Grenzbetrachtungen halte ich wenig. Diese verstellen meist nur den Blick für das Wesentliche.
Zumal wir doch grundsätzlich gleicher Meinung sind:
- In einem einfachen Kühlkanal fließt das Wasser im Randbereich / der Kontaktfläche des Kühlers langsamer als in der Mitte des Stromes, und
- das Wasser erwärmt sich im Randbereich / an der Kontaktfläche und ist dort wärmer als in der Mitte des Stromes.

Will ich nun den kühleren Strom in der Mitte effektiver nutzen, kann ich den Kühlkanal so umgestalten, dass der Kühlkörper in diesen hineinragt und/oder die Strömung so umlenken, dass diese nicht in der Mitte verbleibt.
Die Mikrostruktur des Düsenkühlers bewirkt beides und wird hierbei noch von der Düsenplatte unterstützt.

Ob es nun auf der Kühleroberfläche (der Begriff "Wand" ist hier wohl weniger geeignet) eine extrem dünne Schicht an Wasser gibt, die sich nur langsam oder überhaupt nicht bewegt, mag für die mathematische Gleichung entscheidend sein, nicht jedoch für die Leistung des Kühlers.