Wo ist denn VJoe2Max?
Hier bin ich
. Aber du hast es ja dankenswerter Weise alles schon klar auf den Punkt gebracht.
Ergänzend kann man noch hinzufügen, dass es im stationären bzw. quasi-stationären Zustand, also nach dem die maximale Wassertemperatur je nach Belastungszustand und dadurch verursachter Verlustleistung näherungsweise erreicht ist, keinen zeitlichen Einfluss mehr in der Wärmeübertragung gibt (deshalb stationär). Dass die Zeit die das Wasser während der Durchquerung des Kühlers im Sinne erhöhter Wärmeaufnahme eine Rolle spiele, ist leider ein häufiger Trugschluss. Lediglich die Strömungsgeschwindigkeit und der daraus resultierende der Turbulenzgrand hat hier einen Einfluss (und im Sinne der erreichbaren Absoluttemperaturen natürlich vor allem auch das DeltaT des Radiators). Der Wärmeübergangskoeffizient verbessert sich mit steigender Strömungsgeschwindigkeit ab dem Laminar-Turbulent-Übergang jedoch nicht linear, sondern zunächst sehr stark, aber mit weiterer Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit zunehmend weniger. Mit steigender Strömungsgeschwindigkeiten strebt er rechts zügig gegen einen geometrieabhängigen Grenzwert. In den heute üblichen üblichen Wasserkühlern mit effizienten Strukturen ist der Punkt, ab dem eine saubere Messung der Verbesserung der Kühlleistung nicht mehr möglich ist daher meist bereits mit Durchflüssen um 60L/h erreicht.
Bitte hier jedoch klar zwischen Durchfluss und Strömungsgeschwindigkeit trennen! Durchfluss ist keine direkte Messgröße für Strömungsgeschwindigkeit, weshalb die Aussage nur für den Fall gilt, dass der Kühler in der Kühlstruktur Querschnitte aufweist, die zu geringen sog. charakteristischen Längen führen. Das hat maßgeblichen Einfluss auf die Reynoldszahl, die wiederum die Charakterisierung des Strömungszustands im Sinne des Turbulenzgrades und damit des Wärmeübergangs ermöglicht.
Bei gegebenem Durchfluss hängt es also von der Kühlergeometrie ab, wie gut der Wärmeübergang funktioniert. Umgekehrt beeinflusst der Strömungswiderstand des Kühlers jedoch auch den Durchfluss in Abhängigkeit der Pumpenkennlinie.
Im Übrigen hat DrProctor natürlich auch recht damit, dass die Gesetzmäßigkeiten für den diskutierten Wärmeübergang fest-flüssig grundsätzlich nicht skalenabhängig sind. Auch einen riesigen Stahlblock kühlt man mit hoher Strömungsgeschwindigkeit schneller ab, als mit niedriger. Da wir bei solchen Prozessen aber meist über Temperaturen über dem Siedepunkt von Wasser sprechen und damit ein Phasenwechsel des Kühlmediums am Wärmübergang beteiligt ist, kann man diese Vorgänge in der Tat nicht vergleichen. Unterhalb des Siedepunkts führt ein höherer Turbulenzgrad aufgrund schnellerer Strömung jedoch definitiv zur schnelleren Abkühlung. Allerdings ist das beim Abkühlen von Stahl im Sinne von Wärmebehandlungen kein relevanter Temperaturbereich mehr, weshalb man sich den Aufwand im Regelfall spart hier noch mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten höhere Abkühlraten zu erzeugen. Das bringt nichts
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