Durchfluss vs. Kühlmitteltemperatur

[0-8-15 User]

Mich würde interessieren, wie stark der gemessene Durchfluss bei euch mit der Kühlmitteltemperatur schwankt.
Der Effekt sollte umso stärker ausgeprägt sein, umso höher der Glykolanteil und umso größer der Kreislauf ist.

Wünschenswert wäre, wenn ihr die folgenden Dinge angebt:
* Glykolkonzentration im Kühlmittel
* Art der Messung (Turbine, Differenzdruck, ...)
* Minimaler und maximaler Durchfluss (jeweils mit Temperaturangabe)
* Ungefähre Größe des Kreislaufs (Anzahl der Kühler, Radiatoren, Winkel, ...)

Hintergrund der Frage ist, dass ich gerne herausfinden würde, wie hoch bei mir der tatsächliche Anteil der beobachteten Durchflussänderung ist bzw. wie viel davon der Tatsache geschuldet ist, dass die Turbinenradmessung selbst auch durch die Viskositätsänderung beeinflusst wird.

8-10% Glykol, Turbinenradmessung: 55 l/h (28 °C), 63 l/h (38 °C), [2 Kühler, 3 Radiatoren, 2 QD3]

 

[Schaby]

-Nova 1080 9x120er Lüfter
-2 Kühler
-ziemlich genau 1 Liter Flüssigkeit
-Keine Winkel verbaut.
-Glykolanteil: Keiner (reines dest. Baumarktwasser)
-Durchfluss bei 22°C WT ~103l/h
-Durchfluss bei 34°C WT ~108l/h

 

[0-8-15 User]

Das ist ja schon mal ein toller Anfang. Danke!

Wie hast du den Durchfluss gemessen? Turbinenrad (High flow) oder Differenzdruck (mps)?

 

[Schaby]

Durchflusssensor von Aquacomputer, ist wohl dann per Turbinenrad gemessen.

 

[0-8-15 User]

Turbinenrad: https://shop.aquacomputer.de/product_info.php?language=de&products_id=2294
Differenzdruck: https://shop.aquacomputer.de/product_info.php?language=de&products_id=2899

 

[eyefinity87]

- 2x Nova 1080 mit 18xNoctua NF-F12-PWM
- 1x Aquacomputer cuplex kryos HF auf 7980XE
- 1x EK Water Blocks EK-FC Titan X Pascal / 1080 Ti - Acetal+Nickel WAEK-1308 auf 1080Ti @ 2GHz
- Keine Winkel
- Durchflusssensor high flow G1/4 für aquaero, aquastream XT ultra und poweradjust Art.Nr.: 53068
- Innovatek Protect Konzentrat by Aquatuning 1000ml 1:3 Mischung mit AquaDest

107,1 l/h bei 32,2 °C (nach Radiatoren) (Idle)
108,5 l/h bei 35 °C (nach Radiatoren) (Load (Gaming/Streaming))

 

[0-8-15 User]

Also bei dir scheint sich die Temperatur sehr viel weniger auf den Durchfluss auszuwirken als bei mir, obwohl dein Glykolanteil deutlich höher ist als meiner.

Bin etwas ratlos. Hat jemand eine Idee? Vielleicht spielt die Pumpenleistung eine übergeordnete Rolle?

 

[Schaby]

Ich glaube nicht, dass das am Glykol liegt. Erstmal dehnt sich bei Erwärmung alles etwas aus, wodurch die Flüssigkeit "leichter" den Weg durch das System findet. Dazu kommt, dass sich die Viskosität des Wassers etwas verändert, also das Wasser wird leichter je wärmer es wird. Das führt ebenfalls dazu, dass die Pumpe nicht mehr soviel Kraft benötigt um die Flüssigkeit durch das System zu drücken.

Würde es am Glykol liegen, kann man das doch einfach feststellen. Einfach den Anteil bei gleicher Temperatur erhöhen und messen.

Wenn du dir eyefinity87 und meine Werte genauer anschaust, sind die fast Identisch und da hast du den Vergleich mit und ohne Glykol.

Ergänzung (3. August 2018)

Ganz vergessen, m.M.n. hat Glykol in einer WaKü nichts zu suchen. Das Zeug ist Giftig und belastet die Umwelt hochgradig. Das Zeug ist ein Frostschutzmittel und nur die wenigsten WaKüs werden im Minusbereich betrieben.

 

[0-8-15 User]

Dazu kommt, dass sich die Viskosität des Wassers etwas verändert

Ja, allerdings ändert sich die Viskosität von Glykol sehr viel stärker mit der Temperatur.

Ganz vergessen, m.M.n. hat Glykol in einer WaKü nichts zu suchen.

Alle Wakü Fertigmischungen (die ich kenne) enthalten mindestens 20% Glykol.

Das Zeug ist ein Frostschutzmittel und nur die wenigsten WaKüs werden im Minusbereich betrieben.

Im Automobilbereich gibt es denn Spruch "Frostschutz gleich Rostschutz". Das Gleiche gilt im übertragenen Sinne für Waküs. Das Glykol ist hier einfach das Trägermedium für die Korrosionsinhibitoren.

 

[Schaby]

Deswegen verwende ich auch keine Fertigmischung.

Und sicher das der Anteil so hoch ist?

Im Automobilbereich gibt es denn Spruch "Frostschutz gleich Rostschutz".

Es ist zwar schon lange her, aber es gab auch mal Kühlmittel ohne Frostschutz. Ich habe vor gut 40 Jahren mal auf einer Tankstelle gejobt und da gehöhrte es noch dazu, den Frostschutz zu prüfen und das Zeug zum Befüllen war Schweineteuer.

 

[0-8-15 User]

Beim Double Protect Ultra sind es laut Datenblatt 20-35%. Bei der innovatek Protect IP - Anwendungsmischung hab ich 30% gemessen.

Und beim innovatek Protect IP Konzentrat sind es laut Datenblatt mehr als 90% Glykol.

 

[0-8-15 User]

Wenn du dir eyefinity87 und meine Werte genauer anschaust, sind die fast Identisch und da hast du den Vergleich mit und ohne Glykol.

Wenn ich die Werte von @eyefinity87 mit meinen vergleiche, dann wundert mich, warum die Durchflussschwankungen bei mir so viel größer sind, obwohl ich weniger Glykol verwende.

Erstmal dehnt sich bei Erwärmung alles etwas aus

Ja, wobei @eyefinity87 bestimmt auch 4-5 Meter Schlauch verbaut hat.

 

[Schaby]

An deiner Stelle würde ich, wie schon Vorgeschlagen, rausfinden ob überhaupt das Glykol dafür Verantwortlich ist. 5 Liter Baumarktwasser kosten 2,50€...

 

[0-8-15 User]

Wenn die Grafikkarte mal getauscht wird, dann werde ich die Kühlflüssigkeit komplett ablassen, alles reinigen und es dann ohne Glykol ausprobieren.

 

[Duke711]

Die Viskosität spielt für das Turbinenrad selbst keine bedeutende Rolle. Das Turbinenrad wird durch den Massenstrom beschleunigt und angetrieben, somit ist in erster Linie ersteinmal die Dichte und somit die Temperatur des Fluids entscheidend. Die Viskosität hat nur einen Einfluss auf den Reibungswiderstand und somit dem erreichbaren Durchfluss. Das Turbinenrad ist auf eine einprogammierte Dichte eingestellt. Ohne einen Regler mit einen Sensor für die Istdichte, ist das Turbinenrad nur ein Schätzeisen.


Nachtrag:
Lade Dir einen Stoffwertrechner runter, und vergleiche die Dichte der Mixture in Abhängigkeit mit der Temperatur und Konzentration zum Referenzwert von 1 (auf den vermutlicht das Turbinenrad eingstellt ist). Dann kannst Du die Abweichungen ermitteln, ist proportional zum Massenstrom und somit zur Dichte.

 

[0-8-15 User]

Und wie erklärt sich dann, dass der Messwert bei @eyefinity87 (bei ähnlichen Bedinungen) so viel weniger schwankt als bei mir?

somit ist in erster Linie ersteinmal die Dichte und somit die Temperatur des Fluids entscheidend

Laut diesem Datenblatt ändert sich die Dichte (im Gegensatz zur Viskosität) fast gar nicht mit der Temperatur?

 

[Duke711]

Die Frage hast Du im Grunde genommen selbst schon beantwortet, Fehler im Sensor oder Messungenauigkeit. ~ 10% sind gar nicht mal so selten.
Und nicht vergessen, die Viskosität hat einen Einfluss auf den Reibungswiderstand, mit gedrosselter Pumpe sinkt dann mit abnehmender Temparatur ebenfalls der Durchfluss bzw. mehr als mit nicht gedrosselter Pumpe.

Nachtrag:
Genau genommen müsstest Du erst einmal der Einfluss des Reibungswiderstandes durch eine Erhöhung der Pumpleistung ausgleichen. So wie jetzt macht die Messung kaum einen Sinn. Der Größte Faktor macht hier nämlich der steigende Reibungswiderstand in Bezug auf die zunehmende Viskosität aus.
Besser wäre es nur ein gerades Rohrstück inkl. Pumpe und Turbinenrad zu nehmen, hier lässt sich relativ einfach der Reibungswiderstand bestimmen.

 

[0-8-15 User]

mit gedrosselter Pumpe sinkt dann mit abnehmender Temparatur ebenfalls der Durchfluss bzw. mehr als mit nicht gedrosselter Pumpe

Das hab ich mir auch schon überlegt. Aber woran liegt das?

Fehler im Sensor oder Messungenauigkeit.

Aber dann müsste die Messungenauigkeit ja mit der Temperatur "driften".

Genau genommen müsstest Du erst einmal der Einfluss des Reibungswiderstandes durch eine Erhöhung der Pumpleistung ausgleichen.

Wenn ich das schaffen würde, dann könnte ich die Schwankungen der Messwerte eindeutig als Messfehler einordnen, oder?

Wäre es dann nicht möglich die Pumpe so anzusteuern, dass - bei konstanter synthetischer Last - die Differenz der Wassertemperatur vor und nach den Kühlern konstant bleibt?

Konstanter Massenstrom = konstante Temperaturdifferenz?

 

[GliderHR]

Was genau bezweckst bzw. erwartest Du mit dieser Umfrage?

 

[0-8-15 User]

Steht im dritten Absatz des ersten Posts. Ich möchte gerne verstehen, in welchem Maße sich die verschiedenen Effekte überlagern, um meine Beobachtungen erklären zu können. Bin um jeden Denkanstoß dankbar.