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Ohne richtigen Link zu dem Kontext sind die Diagramme auch eigentlich nicht zu gebrauchen. So perfekt wie die Linien sind, sieht das ja ehen nach theoretischen Werten als nach Messdaten aus.
Aber ja.... habe ich gemacht....solange man einen brauchbaren Durchfluss hat, hat es kaum Einfluss.
Guck doch mal auf die Zahlen....von 100L/h zu 200L/h sind es 2-3K Unterschied.
Doppelter Durchfluss und unter 3K bessere Temperaturen würde ich als geringen Einfluss bezeichnen.
Selbst geringe 50L/h, die wohl auch schlechte Pumpen erreichen sollten, sind nur weiter 3K im Vergleich zu 100L/h.
Wenn das Wasser sich kaum bewegt, wird es natürlich grausig, aber dann hat man bei seiner Wasserkühlung was falsch gemacht.
Hier von PCGamesHardware: http://www.pcgameshardware.de/Wasse.../durchfluss-foerderhoehe-praxis-test-1163623/
Die haben den Durchfluss durch mehr Kühler gesenkt....von 2 auf 9 Kühler ist der Durchfluss von 73 auf 35L/h gesunken.
Die GPU Temperatur ist gleich geblieben und die CPU Temperatur ist nur um 2,7K gestiegen, und das vor allem dadurch, dass die GPU vorher im Kreisluf saß und mit weniger Durchsatz, die CPU mit wärmerem Wasser versorgt wurde.
Somit ist hier die Rede von Wärmetauschern und nicht von Kühlkörpern. Und die zwei oben verlinkten Test eignen sich leider überhaupt um den Effekt bei einem Wärmetaucher zu beobachten bzw. zu beurteilen zu können. Dazu muss im Wärmetauschereingang und -Ausgang die Tempatur in Abhängigkeit des Massenstroms von Luft und Wasser, sowie die Leistung ermittelt werden. Ansonsten kann man gleich Kaffeesatzleserei betreiben.
War etwas übertrieben. Entschuldige. Aber wenn nach einer ganzen Seite Erklärung noch mal der gleiche Mist kommt, dann geht auch mit mir mal einer durch.
Das mit der Verweildauer im Radiator kann ich einfach nicht mehr hören.
Baal Netbeck schrieb:
Ohne richtigen Link zu dem Kontext sind die Diagramme auch eigentlich nicht zu gebrauchen.
ok....ich habe das mal gelesen....das ist alles ziemlich undurchsichtig und ducheinander.
Duke schreibt erst nach und nach was er überhaupt für eine Situation simuliert....welche Faktoren einfließen und welche nicht....klar, dass sich laut ihm die Kühlleistung des Radiators bei mehr Durchfluss erhöht, wenn er die Temperaturdiffernz von Radi-Eingang zu Luft konstant auf 10K setzt....denn dann steigt die Auslasstemperatur und durch den logaritmischen Zusammenhang, wiegt das schwerer als der linear laufende Durchfluss.....es wurde also mehr Wärme abgegeben....dann würde sich aber in einer Wasserkühlung auch ein anderes Gleichgewicht einstellen und die Eingangstemperatur würde sich ändern.
In einer realen Wasserkühlung sinkt die Wassertemperatur am Radi-Eingang mit höherem Durchfluss.
Denn sie hat sich ja im Kühler weniger stark erwärmt und die angenommenen 10K Unterschied sind eine falsche Annahme für die Simulation einer Wasserkühlung.....sie gilt nur für den Radiator gesondert betrachtet.
Dann wird immer mit diesen "gemittelten Temperaturdifferenzen" argumentiert....die scheinen sich aber nur aus Ein- und Auslasstemperatur mit gleicher Gewichtung zusammenzusetzen.
Da der Temperaturverlauf innerhalb des Radi ja nicht linear ist, ist auch die Auslasstemperatur nicht linear mit dem Durchfluss verknüpft.....sollte also nicht gleich gewichtet werden.
Dann sieht man doch gut, wie mehr Durchsatz in deinem System zu einer niedrigeren Eingangs- und höheren Ausgangstemperatur führt.
Das bedeutet ja, dass die CPU mit mehr, aber wärmerem Wasser gekühlt wird....und weniger Zeit hat das Wasser zu erwärmen, weshalb es trotzdem kälter in den Radi fließt....die Temperaturunterschiede im System sinken generell.
Und es bedeutet, dass der Radi das Wasser bei weniger Durchfluss stärker abkühlt!
Eigentlich genau das was ich die ganze Zeit gesagt habe....in einem echten System arbeiten beide Mechanismen gegeneinander und die Kühlung der CPU wird vor allem durch mehr Tubolenzen im CPU Kühler sowie andere Kontaktzeiten und Ankopplungen verbessert.
Er hätte seine Simulation des CPU Kühlers mit der des Radiators zusammen machen sollen und das hätte einen größeren Mehrwert gehabt.
So einzeln betrachtet fehlt die Korrelation beider Systeme.
0-8-15 User schrieb:
Wenn man bedenkt welchen Zirkus hier manche für 3K bessere Temperaturen veranstalten ...
Bevor Du mir vor wirfst ich hätte falsche Annahmen gemacht, wäre es doch schön wenn Du ein wenig Mühe beim Verständnis der physikalischen Grundlagen geben würdest:
Das beudetet ledeglich das hier dT (Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Umgebung) konstant gesetzt wurde um den Effekt mit der Kühlleistung zu vergleichen.
Die Werte wurden nichts anders als hieraus abgeleitet:
Baal Netbeck schrieb:
Das bedeutet ja, dass die CPU mit mehr, aber wärmerem Wasser gekühlt wird....und weniger Zeit hat das Wasser zu erwärmen, weshalb es trotzdem kälter in den Radi fließt....die Temperaturunterschiede im System sinken generell.
Und es bedeutet, dass der Radi das Wasser bei weniger Durchfluss stärker abkühlt!
Nein. Du betrachtest immer nur einen kleinen Augenblick eines instationären Systemes, das ist aber falsch.
Deine Betrachtungsweise reicht nur vom Augenblick der Eingangsströmung zur Ausgangsströmung das Wärmetauschers. So gesehen nimmt die Temperaturdifferenz des Wasser innerhalb des Wärmetauschers zwar dann zu, es ist aber eine völlig falsche Annahme zu behaupten dass z.B. die CPU Temperatur sinken würde, da ja das Wasser mehr abkühlt. Du vergisst dabei völlig das es hier um ein geschlossenen Gleichgewichtszustsand handelt, ein stationäres System und somit die Ausgangstemperatur mit der Eingangstemperatur des Wärmetauschers gekoppelt ist.
Sehr gut kann man das an der eingeblendeten Grafik sehen. Mit sinkenden Durchfluss kühlt das Wasser immer mehr im Wärmetauscher ab, das ist aber kein Vorteil, denn überproportional steigt die Eingangstemperatur.
Die Kühleistung eines Wärmetauscher ist wie folgt definiert:
Allgmein: Q = m/t * cp * dT
Speziell: Q = A * dT * k
Wie man sehen kann ist die Kühlleistung maßgeblich von der Temperaturdifferenz Wasser zwischen Umgebungstemperatur abhängig. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen Wasser am Eingang und Ausgang mit sinkenden Massenstrom (Durchfluss) immer größer wird (Wasser kühlt mehr ab) und die mittlere Wassertemperatur somit abnimmt. Dann wird die Temperaturdifferenz (dT) zur Umgebungsluft immer geringer und somit sinkt die Leistung.
Man kann aber auch durch aus die Formel nach dT umstellen:
dT = Q * t / (m * cp)
dT = Q / A * K
Das ist dann keine falsche Annahme, nur eine andere Betrachtungsweise und das hat auch nichts nur mit Theorie zu tun, denn genauso könnte man ja die Leistungs variabel mit einen PID Regler steuern.
Wie man sieht nimmt mit sinken Durchfluss dT zu und somit steigt die Wassertemperatur und CPU Temperatur im System an.
Eigentlich genau das was ich die ganze Zeit gesagt habe....in einem echten System arbeiten beide Mechanismen gegeneinander und die Kühlung der CPU wird vor allem durch mehr Tubolenzen im CPU Kühler sowie andere Kontaktzeiten und Ankopplungen verbessert.
Hier arbeiten keine Mechanismen gegeneinander. In einem Wasserkühlblock gelten die selben thermodynamischen Gesetze wie bei einem Wärmetauscher.
Q = m/t * cp * dT
Auch hier hängt im wesentlichen z.B die CPU Temperatur von dT (Temperaturdifferenz zwischen Wasser und CPU Core) ab. Mit sinkenden Massenstrom nimmt die Temperaturdifferenz des Wasser zwischen Kühlereingang und Kühlerausgang immer mehr zu. Das bedeutet nun das die gemittelte Wassertemperatur immer größer wird und somit nimmt die Temperaturdifferenz dT zur der Core Temperatur von der CPU immer mehr ab, der Wärmestrom sinkt, die CPU wird wärmer.
Übrigens hat das mit der Turbulenz kaum was zu tun. Bitte mal die Grundlagen von einer Turbulenz verstehen. Turbulenzen werden im wesentlichen durch die Goemetrie und somit den Ablösegebieten bestimmt. In einen Mirkokannel Kühler, wie z.B. bie einem CPU Kühler, haben die Kanäle gerade mal einen Wanabstand von 0,15 mm, da bilden sich kaum nenneswerte Ablösegebiete aus. Einen praktischen Einfluss auf den Wärmübergangskoeffizienten hat dies nicht. Der Effekt beruht, wie bereits schon erwähnt, maßgeblich auf:
Q = m/t * cp * dT
Baal Netbeck schrieb:
Er hätte seine Simulation des CPU Kühlers mit der des Radiators zusammen machen sollen und das hätte einen größeren Mehrwert gehabt.
So einzeln betrachtet fehlt die Korrelation beider Systeme.
Was für einen nenneswerten Einfluss Turbulenzen in einem Rohr mit 5 mm Wandabstand (Di 10 mm) auf den Wärmeübergangkoeffizienzen haben, sieht man z.B. hier:
Um dein eigenes Ergebnis zu verwenden: https://abload.de/img/high_res_dt_analysis_0rsm0.png
Dann sieht man doch gut, wie mehr Durchsatz in deinem System zu einer niedrigeren Eingangs- und höheren Ausgangstemperatur führt.
Ja, aber man sieht auch, dass die Eingangstemperatur schneller sinkt, als die Ausgangstemperatur ansteigt. Die Durchschnittstemperatur sinkt, also steigt die Kühlleistung.
Baal Netbeck schrieb:
Und es bedeutet, dass der Radi das Wasser bei weniger Durchfluss stärker abkühlt!
Oh man......So oft kann man doch gar nicht Aussagen verdrehen und Dinge falsch verstehen.....da muss ich ja fast böse Absicht unterstellen!
Ich habe auch wenig Lust auf alles einzugehen, aber zumindest die wichtigen Punkte(sind leider viele) muss ich nochmal nennen, falls das hier noch wer anderes ließt.
Duke711 schrieb:
Bevor Du mir vor wirfst ich hätte falsche Annahmen gemacht, wäre es doch schön wenn Du ein wenig Mühe beim Verständnis der physikalischen Grundlagen geben würdest:
Das beudetet ledeglich das hier dT (Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Umgebung) konstant gesetzt wurde um den Effekt mit der Kühlleistung zu vergleichen.
Du schreibst zu diesem Diagramm, dass DT hier der Unterschied von Wasser am Eingang des Radi und der Umgebungstemperatur ist und dieser auf 10K gesetzt wurde.....dann nimmst du noch unterschiedliche Lüftergeschwindigkeiten.
Die freien Parameter sind also in deinem System der Durchfluss und die Wärmemenge, die aufgenommen bzw. abgegeben wird.
Kann man machen....hat aber aus meiner Sicht keine sinnvolle Aussagekraft für jemanden der eine echte Wasserkühlung betreiben möchte.....
Du setzt die Temperaturdifferenz von einer Stelle im Kreislauf und der Umgebung als fest, obwohl du in dem Diagramm darunter direkt zeigst, das sich mit dem Durchfluss die Wassertemperaturen verändern.....eine davon festzusetzen ist also nicht passend zu einem realen System mit gleicher Verlustleistung.
"falsche Annahme" war eventuell das falsche Wort, aber was ich meinte ist, dass in echt nicht plötzlich die Verlustleistung der CPU steigt wenn der Durchfluss steigt. In einer echten Wasserkühlung möchte ich wissen, wie viel Durchfluss ich brauche, damit meine CPU/GPU gut gekühlt wird.
Das war ja auch das, was der Test von: http://www.pcgameshardware.de/Wasse.../durchfluss-foerderhoehe-praxis-test-1163623/
untersucht hat, und auf den du dich laut eigener Aussage bezogen hast.
....den Durchfluss duch mehr Kühler zu senken ist sicherlich etwas unorthodox, erfüllt aber halbwegs seinen Zweck....halbwegs, weil schön getestet wird, wie sich ein tripple GPU+CPU System im Vergleich zu GPU+ CPU auf den Durchfluss auswirkt....die Temperaturen aber komisch sind^^.
Das die GPU Temperatur mit 9 Kühlern sogar minimal sinkt(0,1K...Messtoleranz) sehe ich als Resultat von mehr "Radiatorfläche" an.
Ein Durchflusskühler wie der von GPUs hat sicherlich weniger Vorteile durch höheren Durchfluss, aber auch er sollte mit weniger Durchsatz weniger effizient kühlen.
Die 7 zusätzlichen Kühler haben zusammen durchaus eine nicht zu vernachlässigende Oberfläche und wirken daher vermutlich wie ein weiterer Radiator....das gleicht für die GPU die Nachteile des Durchflusses aus.
Die CPU wird wärmer weil sie im Kreislauf nach der GPU liegt und bei weniger Durchsatz mit weniger und potentiell wärmerem Wasser gekühlt wird.
....deren Temperaturteil des Tests ist also fragwürdig bis falsch....der Durchfluss hilft aber dem ein oder anderen.
Schön, dass du es besser machen möchtest....
Aber bei dir sehe ich an keiner Stelle einen wirklichen Zusammenhang von Durchfluss zu CPU Temperatur.
Die eine Simulation zeigt wie sich DT von CPU Temperatur und einströmender Wassertemperatur mit dem Durchfluss verändert .....und der ander Test zeigt wie sich Wassertemperaturen am Radiator Ein- und Ausgang mit dem Durchfluss/Lüftergeschwindigkeit und Verlustleistung verhält.
Baal Netbeck schrieb:
Er hätte seine Simulation des CPU Kühlers mit der des Radiators zusammen machen sollen und das hätte einen größeren Mehrwert gehabt.
So einzeln betrachtet fehlt die Korrelation beider Systeme.
Doch...es hätte den Mehrwert gehabt, dass du simuliert hättest wie sich der Durchfluss auf die CPU Temperatur in einem geschlossenen Wasserkreislauf auswirkt....das ist nie passiert.
Dabei war das doch deine ursprüngliche Intention.....das sugeriert zumindest der Bezug auf den pcgameshardware Test.
Daher bist du meiner Meinung nach falsch an die Sache ran gegangen....hast dich auf Ein- und Auslasstemperaturen des Wassers konzentriert.....nicht falsch gerechnet, aber an der Fragestellung vorbeigearbeitet.
Das sieht man ja auch in den vielen Nachfragen und Missverständnissen in dem "durchfluss-vs-temp-netzradi" Thread .....die Leute können nicht die beiden Tests zusammenführen...das musst du für sie simulieren oder sie nicht mit Einzelbetrachtungen verwirren
.
Diese Auswüchse mit den "Durchschnittlichen Radiatortemperaturen" sind eine schlechte Näherung....
Baal Netbeck schrieb:
Da der Temperaturverlauf innerhalb des Radi ja nicht linear ist, ist auch die Auslasstemperatur nicht linear mit dem Durchfluss verknüpft.....sollte also nicht gleich gewichtet werden.
Das bedeutet ja, dass die CPU mit mehr, aber wärmerem Wasser gekühlt wird....und weniger Zeit hat das Wasser zu erwärmen, weshalb es trotzdem kälter in den Radi fließt....die Temperaturunterschiede im System sinken generell.
Und es bedeutet, dass der Radi das Wasser bei weniger Durchfluss stärker abkühlt!
Eigentlich genau das was ich die ganze Zeit gesagt habe....in einem echten System arbeiten beide Mechanismen gegeneinander und die Kühlung der CPU wird vor allem durch mehr Tubolenzen im CPU Kühler sowie andere Kontaktzeiten und Ankopplungen verbessert.
Nein. Du betrachtest immer nur einen kleinen Augenblick eines instationären Systemes, das ist aber falsch.
Deine Betrachtungsweise reicht nur vom Augenblick der Eingangsströmung zur Ausgangsströmung das Wärmetauschers.
Ähm...Du machst zwei Simulationen, die Kühler und Radiator getrennt betrachten und nicht sagen ob der Durchfluss jetzt die CPU Temperatur senkt.
Ich weise darauf hin, das der Vorteil in dem einen Teilsystem der Nachteil im anderen Teilsystem ist und die Kühlung der CPU(wenn sie sich denn ändert) von anderen Faktoren abhängen muss.
Und dann wechselst du einfach die Seiten...behauptest ich hätte deinen Vorgehen bevorzugt und du meinen Standpunkt gehabt.....
Duke711 schrieb:
Das ist dann keine falsche Annahme, nur eine andere Betrachtungsweise und das hat auch nichts nur mit Theorie zu tun, denn genauso könnte man ja die Leistungs variabel mit einen PID Regler steuern.
Wer baut denn eine Wasserkühlung und beurteilt die Kühlleistung indem er die Wassertemperatur an einer Stelle im Kreislauf über nachregeln der Verlustleistung eines regelbaren Heizelements konstant hält?
Wenn du die Temperatur der CPU konstant gehalten hättest, hätte ich das ja noch verstehen können.
So nach dem Motto:"Wir wollen simulieren, was es an Lüfterdrehzahl braucht um unsere CPU auf 60°C zu halten bei 20°C Raumtemperatur und X und Y."
Duke711 schrieb:
Wie man sieht nimmt mit sinken Durchfluss dT zu und somit steigt die Wassertemperatur und CPU Temperatur im System an.
Und da sind wieder die undurchsichtigen Dinge die ich meinte......Was ist logDT K (Teinlass/Tauslass -> Ambienttemp.)?
Der logarithmus von DT in Kelvin und was DT ist, soll vermutlich in der Klammer stehen...aber was steht da?
Tein/Taus ist klar....aber was ist "-> Ambienttemp."? Relativ zur Umgebung? Warum überhaupt Tein/Taus?
und warum bildest du den logarithmus, dann kann man sich unter den Zahlen wieder nix mehr vorstellen....wenn du den sättigenden Verlauf sehen möchtest könntest du die Skala logarithmisch/exponentiell skalieren.
Und dann zu deiner Schlussfolgerung......nein das sieht man nicht einfach so.
Man sieht....wenn aufgetragen ist, was ich denke.....dass die CPU mit weniger Durchfluss eine größere Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Auslassseite hat......das haben wir doch schoin beide dutzende male wiederholt.
Wir können daraus trotzdem nicht wissen, wie sich das auf die CPU Temperatur auswirkt.
Baal Netbeck schrieb:
Eigentlich genau das was ich die ganze Zeit gesagt habe....in einem echten System arbeiten beide Mechanismen gegeneinander und die Kühlung der CPU wird vor allem durch mehr Tubolenzen im CPU Kühler sowie andere Kontaktzeiten und Ankopplungen verbessert.
Ich habe nie behauptet, das die Thermodynamik nicht gelten würde und du selbst hast in deinen Simulationen gezeigt, dass der Temperaturunterschied von Ein- zu Auslass bei wenig Durchfluss, sowohl beim Radiator als auch bei der CPU steigt.
Als Mechanismen sehe ich die Zusammenhange: Durchfluss sinkt-> Radiator kühlt weiter runter(Gut).
Und: Durchfluss sinkt-> Wasser erwärmt sich im CPU Kühler stärter(schlecht).
Zwei Mechanismen, die bezogen auf die CPU Temperatur(Um die es eigentlich gehen sollte) gegeneinander arbeiten.
Was stärker ist oder ob beide genau gleich stark sind.....und wenn einer stärker ist, wie viel Einfluss ergibt sich dann? Das kann ich nicht sagen.....ich habe keinen Durchflusssensor in meinem System und auch keine Lust es stundenlang zu testen.
Ich stelle nur in Frage, welchen Wert deine Simulationen für die eigentliche Diskussion hier haben und wie 0815 sie interpretiert hat.
Duke711 schrieb:
Auch hier hängt im wesentlichen z.B die CPU Temperatur von dT (Temperaturdifferenz zwischen Wasser und CPU Core)
Natürlich tut sie das....aber was ist besser? Wasser das kälter in den CPU Kühler geht und wärmer wieder raus kommt? Oder Wasser das leicht wärmer rein aber deutlich weniger erhitzt wieder raus kommt?
Und wenn mehr Durchfluss besser ist....Um wie viel ist es denn besser?
Duke711 schrieb:
Das bedeutet nun das die gemittelte Wassertemperatur immer größer wird und somit nimmt die Temperaturdifferenz dT zur der Core Temperatur von der CPU immer mehr ab, der Wärmestrom sinkt, die CPU wird wärmer.
Wie kannst du, einerseits deine ganze Simulation machen....mit Strömungsmechanik, Materialeigenschaften, usw. und dann die Temperatur aus Ein- und Ausgang einfach mitteln?
Das Wasser trifft in einem Düsenkühler zu erst auf die besonders wichtige Stelle in der Mitte.
jetzt ist der Temperaturgradient besonders hoch und es wird besonders viel Energie übertragen.
Da könnte man argumentieren, das dies wichtiger für die CPU Temperatur sein kann, als der Umstand, das sich das Wasser auf dem Weg nach außen noch stärker erwärmt.
Das ist nicht meine Meinung.....nur ein legitimes Argument, dass zu überprüfen wäre!
Ich denke es ist wichtiger, den ganzen CPU Kühler kalt zu halten und nicht nur die Mitte, aber pauschal kann man das nicht beantworten....denn die Temperaturverteilungen sind in Materialien annährend exponentiell.
Und dann einfach die mittlere Wassertemperatur über die Temperaturen an den Enden zu bestimmen.....Das Wasser was hat nahe des Radiatoreingangs doch den größten Temperaturunterschied zur Umgebung.....hier verliert es am meisten an Energie und kühlt schnell ab....danach wird der Unterschied immer kleiner. Ein doppelt so großer Radiator erreicht ja nichtmal annähernd die doppelte Kühlleistung...
...also ist der Temperaturverlauf kein Stück linear und daher ergibt ein Mittelwert von Ein- und Ausgang auch keine "mittlere Wassertemperatur".
Duke711 schrieb:
Turbulenzen werden im wesentlichen durch die Goemetrie und somit den Ablösegebieten bestimmt. In einen Mirkokannel Kühler, wie z.B. bie einem CPU Kühler, haben die Kanäle gerade mal einen Wanabstand von 0,15 mm, da bilden sich kaum nenneswerte Ablösegebiete aus.
Was für einen nenneswerten Einfluss Turbulenzen in einem Rohr mit 5 mm Wandabstand (Di 10 mm) auf den Wärmeübergangkoeffizienzen haben, sieht man z.B. hier:
Du bist hier der Duke mit der Simulationssoftware....aber vom Gefühl her würde ich schon sagen, dass die vielen kleinen quadratischen Säulen in dem CPU Kühler, Turbulenzen begünstigen.
Auf dem Weg von der Mitte nach Außen fließt das Wasser möglicherweise laminar durch die Schlucht aus Säulen, aber die vielen Unterbrechungen, würden meinem Gefühl nach durchaus Wirbel erzeugen und diese dann natürlich heftiger bei höherem Durchfluss.
Dann kann ich die links nicht sehen weil man dafür angemeldet sein muss.
Und dann argumentierst du mit Rohren in 5mm(groß und gleichmäßig) und überträgst scheinbar diese Erkenntnisse auf eine 0,15mm mikrostruktur(klein und periodisch).
Ich will nicht abstreiten, dass du recht haben könntest, aber überzeugt, dass der "Mythos" damit widerlegt ist, bin ich nicht.
0-8-15 User schrieb:
Ja, aber man sieht auch, dass die Eingangstemperatur schneller sinkt, als die Ausgangstemperatur ansteigt. Die Durchschnittstemperatur sinkt, also steigt die Kühlleistung.
Bitte spezifizieren welche Kühlleistung du meinst.
Hat das Wasser im Raidator bei halbem Durchfluss mehr Temperatur verloren....ja hat es.
Hat es mehr Energie verloren? Die einzelnen Wassermoleküle ja, aber da es nur halb so viele Moleküle durch den Radiator schaffen, hat der Massenstrom höchstwahrscheinlich nicht mehr Energie verloren.
Hat das System die CPU besser gekühlt? Das bezweile ich stark....wobei es keinen Unterschied machen sollte, wenn Duke Recht damit hat, dass es keine Turbolenzen und damit auch keine nennenswerten Effizienzänderungen für den Wärmeaustausch gibt.
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Die ursprüngliche Fragestellung in diesem Thread war ja ob es besser ist zwei Radiatoren parallel als in Reihe zu betreiben!
Baal Netbeck schrieb:
Ist alles in Reihe, hat der Wasserdurchsatz erwiesenermaßen nur geringe Einflüsse.
Ist er niedriger, nimmt das Wasser im Kühler eine höhere Temperatur an, weil es länger Kontakt hat.....dann hat es aber im Radiator auch länger Zeit die Wärme abzugeben.
Ist er höher, hat der Radiator weniger Zeit das Wasser zu kühlen, aber dafür erwärmt es sich im Kühler auch nicht so stark.
Wie schon geklärt war, ändert sich daran mit zwei parallelen, anstatt zwei in Reihe geschalteten Radiatoren nur wenig.
Das Wasser fließt entweder durch zwei Radiatoren oder nur durch einen, dafür verbringt es aber die doppelte Zeit in diesem.
Duke711 schrieb:
Ich würde sagen, ohne mir alles durch gelesen zu haben, deine Hypothese ist falsch.
Bei einer Parallelschaltung wird blöderweise immer der Massenstrom halbiert:
Und damit fing das Unheil an, weil ich denke Duke hat weder die richtigen Simulationen für diesen Fall parat(keine abhängigkeit der CPU Temperatur vom Durchfluss).
Und hat auch nicht verstanden, dass sich der Durchfluss im CPU Kühler sogar leicht erhöhen wird.....sein Massenstrom wird also größer und nicht halbiert.
0-8-15 User schrieb:
Dann schau dir mal die Diagramme von Duke711 an ...
0815 hat die Diagramme scheinbar auch falsch interpretiert.
.....sonst aber fast immer Recht gehabt.
Ich wüßte nur noch gerne von ihm, warum man Wärmetauscher, Radiatoren nennt, wenn sie mit Lüftern betreibt und wie ich irgendwo mal gelesen habe nur ca. 2% der Energie über radiation abgeben.
Die Antwort ist er mir schuldig geblieben.
...ich gebe hier auch noch mal kurz meinen Senf dazu - hab' mich bisher zurück gehalten, weil ich schon dachte, ich hätte ein Auffassungsproblem...
Baal Netbeck schrieb:
Du setzt die Temperaturdifferenz von einer Stelle im Kreislauf und der Umgebung als fest, obwohl du in dem Diagramm darunter direkt zeigst, das sich mit dem Durchfluss die Wassertemperaturen verändern.....eine davon festzusetzen ist also nicht passend zu einem realen System mit gleicher Verlustleistung.
...daran bin ich auch gescheitert - ich bekam die Fäden nicht zusammen. Als isolierte Modelle betrachtet mag das ja alles stimmen, die Wirkung auf die Änderung der Wassertemperatur (als Kombination der in den Modellen gezeigten Zusammenhänge) lässt sich daraus im Gesamtsystem kaum erfassen.
Baal Netbeck schrieb:
Wer baut denn eine Wasserkühlung und beurteilt die Kühlleistung indem er die Wassertemperatur an einer Stelle im Kreislauf über nachregeln der Verlustleistung eines regelbaren Heizelements konstant hält
Wenn du die Temperatur der CPU konstant gehalten hättest, hätte ich das ja noch verstehen können.
So nach dem Motto:"Wir wollen simulieren, was es an Lüfterdrehzahl braucht um unsere CPU auf 60°C zu halten bei 20°C Raumtemperatur und X und Y."
'Nutzen' heisst für mich dabei primär Geräuschreduktion, in meinem Beispiel habe ich die Lüfterleistung runtergedreht um wieder auf die Wassertemperatur von vor dem Umbau zu kommen. Ergebnis: Durch hinzufügen einer Radiator/Lüfterkombination mit 2/3 der Leistung des Hauptradiators, liess sich die Lüfterleistung von 80% auf 50% reduzieren, um auf die gleiche Wassertemperatur zu kommen. Das ist für mich der tatsächliche 'Nutzen', weil unmittelbar hörbar. Eine Geräuschmessung wäre noch schöner gewesen...
Baal Netbeck schrieb:
Der logarithmus von DT in Kelvin und was DT ist, soll vermutlich in der Klammer stehen...aber was steht da?
Tein/Taus ist klar....aber was ist "-> Ambienttemp."? Relativ zur Umgebung? Warum überhaupt Tein/Taus?
und warum bildest du den logarithmus, dann kann man sich unter den Zahlen wieder nix mehr vorstellen...
Und ich behaupte, dass eine höhere Durchflussgeschwindigkeit in allen Teilsystemen von Vorteil ist.
Nur aufgrund dieser Meinungsverschiedenheit hat die Diskussion hier überhaupt begonnen. Alles andere ist geschenkt.
Nachtrag: Warum du dich so an den 10K aufhängst, verstehe ich ehrlich gesagt auch nicht. Er hat doch für beide Varianten, also sowohl für eine feste Temperaturdifferenz als auch für eine feste Verlustleistung, je ein Diagramm erstellt.
Baal Netbeck schrieb:
Was ist logDT K (Teinlass/Tauslass -> Ambienttemp.)?
In einem Wasserkreislauf ist es an unterschiedlichen Stellen unterscheidlich wichtig, ob der Wasserdurchsatz groß oder klein ist.
In einem Kühler sollte er möglichst groß sein und in einem Radiator(dummes Wort für einen Wärmetauscher, der fast komplett über Konvektion und kaum über Abstrahlung/radiation funktioniert) möglichst klein
Und das ist leider absolut falsch. Ansonsten würde es auch keinen Sinn ergeben das z.B: die Wassertemparatur proportional mit steigender Lüfterdrehzahl sinkt etc. "Wärmestau" gibt es auch innerhalb der Wasserseite
Baal Netbeck schrieb:
Ich weise darauf hin, das der Vorteil in dem einen Teilsystem der Nachteil im anderen Teilsystem ist und die Kühlung der CPU(wenn sie sich denn ändert) von anderen Faktoren abhängen muss.
Die Aussage bleibt nach wie vor falsch. Eine aussagekräftige, also physikalisch fundierte Begründung deinerseites, fehlt nach wie vor. Ansonsten steht die Aussage im Widerspruch zu den thermodynamischen Grundgesetzen.
Übrigens ein beschichteter Radiator, schwarz oder grau, gibt nicht nur 2% über Infrarotstrahlung ab, sondern je in Relation zur Lüfterdrezahl bis zu 30%.
Mal davon abgesehen, dass ich immer Wärmetauscher geschrieben habe und nicht Radiator.
Übrigens habe ich nicht umsonst zwei Links zu den Grundlagen gepostetet. Wenn man an der Diskussion teilnehmen möchten, dann sollte man sich schon die Mühe machen die Grundlagen zu verstehen und somit die Diagramme richtig zu interpretieren können. Das ist euer Problem, nicht meins:
Dann frage ich mich, warum in keinem Versuch ein deutlicher Vorteil durch mehr Durchfluss gemessen werden konnte.
Gewinnst du, über den Durchfluss, am Radiator Kühlleistung und am Kühler sowieso, und dann noch durch eine möglicherweise bessere Effizienz des Wäremübergangs von Wasser zu Metall, müssten die Temperaturverbesserungen mit mehr Durchsatz doch massiv sein.
Senkt man den Durchsatz zu stark, ist das unbestritten sehr schlecht. Aber mit einer Verdopplung von 40 auf fast 200 L/h sollte man doch mehr als das hier erreichen:
Guckt man die Messung von 0815 an, dann ändert sich die log DT von unter 40L/h zu 160L/h nur von 6,25 zu ca. 5,5K.....das wären nur 0,75K bessere "gemittelte" Radi-Temperaturen.
Ich denke das spricht alles dafür, wie unwichtig der Durchfluss zu sein scheint.....aber es scheint so, als wäre mehr Durchfluss auch im Radi besser.
0-8-15 User schrieb:
Hat ja auch niemand gemacht, Stichwort: logarithmische Temperaturdifferenz.
In dem anderen Thread von Duke wurden da öfter die Bezeichnungen gewechselt.
Er selbst hat mal mit dem logarithmus gearbeiten und dann aber auch das hier geschrieben:
Die ergeben logischerweise alle drei etwas anderes: https://abload.de/img/increased_pump_and_faptsuw.png
Duke hat sich aber scheinbar vorwiegend auf die logarithmische Mittelung bezogen....Das war mir nicht klar gewesen...sorry.
Hier wurde eine andere Temperaturdifferenz ganz ohne lgarithmus usw. benutzt:
Bei so vielen verschiedenen DTs kann man schon mal den Überblick verlieren, wer was gesagt hat.
Baal Netbeck schrieb:
In einem Wasserkreislauf ist es an unterschiedlichen Stellen unterscheidlich wichtig, ob der Wasserdurchsatz groß oder klein ist.
In einem Kühler sollte er möglichst groß sein und in einem Radiator(dummes Wort für einen Wärmetauscher, der fast komplett über Konvektion und kaum über Abstrahlung/radiation funktioniert) möglichst klein.
Ansonsten würde es auch keinen Sinn ergeben das z.B: die Wassertemparatur proportional mit steigender Lüfterdrehzahl sinkt etc. "Wärmestau" gibt es auch innerhalb der Wasserseite
Doch das ergibt Sinn, weil es eine andere Situation ist. Der Wasserdurchsatz verändert die Temperaturen an Ein- und Auslasseite. Es stellt sich ja ein Gleichgewicht mit dem CPU Kühler ein.
Die Temperaturen gleichen sich an und der gemittelte Wert verschiebt sich nur minimal.
Der Luftdurchsatz arbeitet mit einem als unendlich angenommenen Wärmereservoir....daher ist die Einlasseite immer gleich und mit mehr Lüfterdrehzahl wird mehr Energie abtransportiert, ohne Nachteile für die Einlasseitentemperatur.
Baal Netbeck schrieb:
Ich weise darauf hin, das der Vorteil in dem einen Teilsystem der Nachteil im anderen Teilsystem ist und die Kühlung der CPU(wenn sie sich denn ändert) von anderen Faktoren abhängen muss.
Ist es kein Nachteil für die CPU Temperatur, wenn das einströmende Wasser wärmer ist?
TAus am Radi ist ja TEin am CPU Kühler und mit mehr Durchsatz zeigen deine Simulationen, dass bei gleicher Verlustleistung aber steigendem Durchsatz TAus des Radiators steigt.
Aus meiner Sicht ist das ein klarer Nachteil......ein Vorteil ist es, dass Taus am CPU Kühler sinkt, und ob dein log DT steigt oder sinkt...und ob am Ende die CPU Temperatur steigt oder sinkt, hängt davon ab, ob es noch weitere Faktoren gibt.
Eine Simulation mag auf richtigen Zusammenhängen beruhen, sie kann aber nicht alles berücksichtigen.
Was ist z.B. wenn die Pumpe für mehr Durchsatz viel stärker arbeiten muss und selbst deutlich mehr Wärme ins Wasser abgibt?
Der wichtigste Punkt, den ich am Vorhaben des TE sehe, ist das steigern des Gesamtdurchflusses bei einer Parallelschaltung der zwei Radiatoren.
Es mag ja sein, das diese dann minimal schlechter Energie abgeben, aber wenn dadurch die Pumpe leichter arbeiten kann. Weniger Energie bei gleichem Durchsatz braucht oder mehr Durchsatz mit gleicher Energie schafft.
Auch wenn der CPU Kühler dankt mehr Durchsatz besser Energie aufnimmt, könnte es insgesamt besser für die CPU Temperaur sein.
Das meine ich mit anderen Faktroren.
Ich hatte ja selbst vermutet, dass die Widerstände der Radiatoren so gering sind im Vergleich zu dem CPU+GPU Kühler, dass es praktisch keinen Unterschied macht ob Parallel oder in Reihe.
Dann würde sich für den Gesamtwasserwiderstand auch nichts ändern.
Da ich dazu keine Vergleichswerte habe kann ich das aber nicht abschätzen.
Wenn man sich die Daten von 0815 anguckt, ist es auf jeden Fall kein Weltuntergang, wenn sich der Durchfluss wegen einer Parallelschaltung im Radiator halbiert. Was ist das dann? 0,5K schlechtere log DT?
Duke711 schrieb:
Übrigens ein beschichteter Radiator, schwarz oder grau, gibt nicht nur 2% über Infrarotstrahlung ab, sondern je in Relation zur Lüfterdrezahl bis zu 30%.
Da bist du der Profi....Wenn die Luft fast steht, ist der Anteil natürlich viel größer....ich hatte da was zum schwarz färben von Ladeluftkühlern gesehen.
Duke711 schrieb:
Übrigens habe ich nicht umsonst zwei Links zu den Grundlagen gepostetet.
Habe ich reingeguckt....das sind entweder spezielfälle, wie Rohre und Platten....nichts was an die Struktur in dem simulierten CPU Kühler herankommt.
Und die grundlegenden Formeln waren mir nicht neu.
Duke711 schrieb:
Die Turbulenz lässt sich übrigens über die Reynoldszahl klassifizeren. Einfach mal die Reynoldszahl von so einen CPU-Kühler betrachten.
Ja schon....aber wie berechne ich die bei so einer komplizierten Struktur?
Da habe ich ja kein "Rohr" und da weiß ich nicht wie ich das dann rechnen soll.
Aber auch ohne turbulene Strömung verändert sich ja die Temperaturverteileung am Übergang Wasser/Metall mit der Wassergeschwindigkeit.
Ich denke wir sind uns aber größtenteils einig, was die Daten angeht.....nur die interpretation ist ein Streitpunkt.
Ich bin am Ende immer noch der Meinung, dass der Durchfluss(ab einer gewissen mindestgröße) aus thermodynamischer Sicht ziemlich egal ist...das zeigen ja auch die Messdaten.
Und Experiment und Theorie müssen zusammenarbeiten. Ein Experiment, das man nicht erklären kann, hat nur wenig Nutzen.
Und eine Theorie, die Experimente schlecht voraussagen kann oder widerlegt wird, muss angepasst werden.
Du hast zwei Teilaspekte simuliert und das ist ok......Da die realen Tests aber nur kleinere Unterschiede zeigen, sind die Ergebnisse für mich halt diskussionswürdig.
Was schätzt du denn ab, wie viel schlechter die zwei parallelen Radiatoren die CPU kühlen sollten?
Ich habe nicht alles gelesen, würde hier aber auch gerne meinen Senf dazu geben
Es ist für die CPU kein Nachteil, wenn die Eingangstemperatur höher ist, solange der Durchfluss auch höher ist. Es geht schließlich um den abgegebenen Wärmestrom:
Q = V * p * c * dt (mit p und c als Dichte und Wärmekapazität konstant)
Der Wärmestrom ist also direkt abhängig vom Volumenstrom und von der Temperaturdifferenz.
Wenn also der Volumenstrom größer ist, kann der Kühler trotz geringerer Temperaturdifferenz (da Eingangstemperatur höher) genauso effektiv und sogar effektiver arbeiten.
Mal ganz abgesehen von der Diskussion die sich entwickelt hat und was jetzt physikalisch die bessere Variante ist, reicht mir die Erkenntnis von Naturtrüb, dass die Schaltung vernachlässigbare Auswirkungen hat und man seinen optischen Präferenzen folgen kann.
@Baal Netbeck, du kannst es drehen und wenden, wie du willst. Eine große Spreizung ist immer von Nachteil unabhängig von der betrachteten Komponente (Kühler, Wärmetauscher, Radiator, ...).
.....Das Wasser was hat nahe des Radiatoreingangs doch den größten Temperaturunterschied zur Umgebung.....hier verliert es am meisten an Energie und kühlt schnell ab....danach wird der Unterschied immer kleiner. Ein doppelt so großer Radiator erreicht ja nichtmal annähernd die doppelte Kühlleistung...
