Noob Fragen: Was bringt hoher Durchfluss?

[Mycorrhiza]

Also ein wirklicher Noob bin ich nicht, meine Wasserkühlung(en) laufen seit Jahren stabil und gut, leider habe ich mir noch wirklich Gedanken über Durchfluss usw. gemacht. Meist das Zeug montiert, übertaktet und gut wars.

1. Frage: Was bringt ein hoher Durchfluss?

2. Frage: Was hiervon behindert den Durchfluss:

• Aquastream Ultra XT @ 1x 1/4 gewinkelt + 1x 1/4 grade
• Airplex XT 360 @ 2x 1/4 gewinkelt
• Aquadrive X4 @ 1x 1/4 grade + 1x 1/4 gewinkelt
• Cuplex Evo @ 1x 1/8 gewinkelt + 1x1/8 grade
• Twinplex Pro @ 2x 1/8 grade
• Twinplex Rev 1.2 @ 1x1/8 gewinkelt + 1x1/8 grade
• Aquagratix 4870 X2 @ 2x 1/4 grade

DAs ist auch die Reihenfolge des Kreislaufs. Pumpe ist auf dem Gehäuseboden pumpt hoch zum Radiator und von da geht alles nur noch runterwärts.
Ist das gut so oder geht das zu verbessern?

Danke für alle Informationen

 

[bundymania]

Komponenten mit G 1/4" Gewinde würden mehr Flow bringen, ebenso gerade Anschlüsse, statt Winkel. ABER mit der AS XT hast du selbstredend noch genug Durchfluss ! Mit hochwertigem PVC Schlauch könntest du wahrscheinlich auf den einen, oder anderen Winkel verzichten

 

[Mycorrhiza]

Komponenten mit G 1/4" Gewinde würden mehr Flow bringen, ebenso gerade Anschlüsse, statt Winkel. ABER mit der AS XT hast du selbstredend noch genug Durchfluss ! Mit hochwertigem PVC Schlauch könntest du wahrscheinlich auf den einen, oder anderen Winkel verzichten

Ja ich hab die PUR 8/6 schläuse für plug & cool. Hab letztens schon gemerkt, dass das mit denen ganz gut geht.
Hab den CPU mit der Northbrigde wie ein "U" ohne Winkel verbunden.
Mal schauen ob das bei den anderen Anschlüssen auch funktioniert.

 

[swede]

Komponenten mit G 1/4" Gewinde würden mehr Flow bringen, ebenso gerade Anschlüsse, statt Winkel. ABER mit der AS XT hast du selbstredend noch genug Durchfluss ! Mit hochwertigem PVC Schlauch könntest du wahrscheinlich auf den einen, oder anderen Winkel verzichten

1/8" und 1/4" Anschlüsse sind bis zu einem Schlauch-Innendurchmesser von 8 mm vom Innenquerschnitt identisch, haben also gleichen Durchfluss.

Erst ab einer Schlauch-Innengröße von 10 mm aufwärts tritt bei 1/8" Anschlüssen eine Bremswirkung ein.

 

[bundymania]

ok das kann sein, ich verwende die PNC Anschlüsse schon lange nicht mehr

 

[HESmelaugh]

Zu deiner ersten Frage:
Ich will mal versuchen, kurz und knapp zu beschreiben, was mehr Durchfluss (theoretisch) bringt. Hoher Durchfluss bringt in Kühlern und Wärmetauschern zwei Effekte mit sich, die für uns relevant sind.
1. Effekt: Kleineres Temperatur-Delta. Würde das Wasser sehr langsam durch einen Kühler fliessen, so würde es sich sehr deutlich erwärmen d.h. das Wasser, das aus dem Kühler fliesst wäre deutlich wärmer, als das Wasser, das in den Kühler hineinfliesst. Dieser Temperaturunterschied wird kleiner, je höher der Durchfluss.
Warum ist es vorteilhaft, wenn dieser Unterschied kleiner ist? Weil die Kapazität des Wassers, Wärme abzuführen geringer wird, je kleiner der Unterschied zwischen Wassertemperatur und Temperatur der Hitzeerzeugenden Komponente wird. Die Wärmeabgabe ist also effektiver, wenn das Wasser schneller fliesst.
Wirklich bemerkbar würde das aber erst, wenn das Wasser seeeehr langsam fliessen würde.
Ausserdem muss letztendlich praktisch dieselbe Abwärme eliminiert werden, was zur weit-verbreiteten Aussage "das Wasser hat überall im Kreislauf die selbe Temperatur" führt.

2. Effekt: Turbulenzen.
Je schneller das Wasser in einen Kühler oder Wärmetauscher eintritt (wo es auf Düsenfelder, Verengungen, Winkel etc. trifft), desto stärker wird es dabei verwirbelt. Der Nutzen dieser Turbulenzen erklärt sich ebenfalls mit der Kapazität des Wassers, Wärme abzuführen, genau gleich wie im oberen Beispiel.
Gehen wir vom Extremfall eines sehr ruhigen Wasserflusses über eine Kühlfläche aus, so wird nachvollziehbar, dass sich die Wassermoleküle, die der Kühlerfläche am nächsten sind, am stärksten erhitzen. Im Wärmetauscher würde der selbe Effekt umgekehrt stattfinden, die Moleküle mit direktem Kontakt zur Innenfläche des Wärmetauschers würde ihre Hitze abgeben, weiter entfernte Moleküle weniger.
Das könnte dazu führen, dass viele der Wassermoleküle im Kreislauf praktisch keinen oder nur einen sehr geringen Beitrag zur Kühlung leisten. Die Wasserverwirbelung sorgt dafür, dass alle Wassermoleküle in direkten Kontakt mit den Aussenflächen kommen und so effizienter Hitze aufnehmen und abgeben können.

Soviel zur Theorie. In der Praxis ist es so, dass Temperaturunterschiede bei verschiedenen Durchfluss sehr klein bleiben. Selbst mit 30 l/h lässt sich eine WaKü problemlos betreiben und oberhalb etwa 90-120 l/h ist kaum noch was messbares an Temperaturvorteil zu gewinnen.

 

[Mycorrhiza]

Zu deiner ersten Frage:
Ich will mal versuchen, kurz und knapp zu beschreiben, was mehr Durchfluss (theoretisch) bringt. Hoher Durchfluss bringt in Kühlern und Wärmetauschern zwei Effekte mit sich, die für uns relevant sind.
1. Effekt: Kleineres Temperatur-Delta. Würde das Wasser sehr langsam durch einen Kühler fliessen, so würde es sich sehr deutlich erwärmen d.h. das Wasser, das aus dem Kühler fliesst wäre deutlich wärmer, als das Wasser, das in den Kühler hineinfliesst. Dieser Temperaturunterschied wird kleiner, je höher der Durchfluss.
Warum ist es vorteilhaft, wenn dieser Unterschied kleiner ist? Weil die Kapazität des Wassers, Wärme abzuführen geringer wird, je kleiner der Unterschied zwischen Wassertemperatur und Temperatur der Hitzeerzeugenden Komponente wird. Die Wärmeabgabe ist also effektiver, wenn das Wasser schneller fliesst.
Wirklich bemerkbar würde das aber erst, wenn das Wasser seeeehr langsam fliessen würde.
Ausserdem muss letztendlich praktisch dieselbe Abwärme eliminiert werden, was zur weit-verbreiteten Aussage "das Wasser hat überall im Kreislauf die selbe Temperatur" führt.

2. Effekt: Turbulenzen.
Je schneller das Wasser in einen Kühler oder Wärmetauscher eintritt (wo es auf Düsenfelder, Verengungen, Winkel etc. trifft), desto stärker wird es dabei verwirbelt. Der Nutzen dieser Turbulenzen erklärt sich ebenfalls mit der Kapazität des Wassers, Wärme abzuführen, genau gleich wie im oberen Beispiel.
Gehen wir vom Extremfall eines sehr ruhigen Wasserflusses über eine Kühlfläche aus, so wird nachvollziehbar, dass sich die Wassermoleküle, die der Kühlerfläche am nächsten sind, am stärksten erhitzen. Im Wärmetauscher würde der selbe Effekt umgekehrt stattfinden, die Moleküle mit direktem Kontakt zur Innenfläche des Wärmetauschers würde ihre Hitze abgeben, weiter entfernte Moleküle weniger.
Das könnte dazu führen, dass viele der Wassermoleküle im Kreislauf praktisch keinen oder nur einen sehr geringen Beitrag zur Kühlung leisten. Die Wasserverwirbelung sorgt dafür, dass alle Wassermoleküle in direkten Kontakt mit den Aussenflächen kommen und so effizienter Hitze aufnehmen und abgeben können.

Soviel zur Theorie. In der Praxis ist es so, dass Temperaturunterschiede bei verschiedenen Durchfluss sehr klein bleiben. Selbst mit 30 l/h lässt sich eine WaKü problemlos betreiben und oberhalb etwa 90-120 l/h ist kaum noch was messbares an Temperaturvorteil zu gewinnen.

Falls ich mal ein Lexikon über Wasserkühlung mache kommt genau das rein

Vielen Dank für die Super Information!!!!

 

[Jackknife]

Um den ersten Punkt zu ergänzen:
Sobald der Durchfluss einen bestimmten Wert erreicht kann nicht mehr Wärme an das Wasser abgegeben werden da das Kühlmittel den kritischen Bereich bereits passiert hat, bevor es die komplett mögliche Wärmeenergie aufgenommen hat. Daher auch die Beobachtung, dass ab einer gewissen Grenze eine Durchflussteigerung keine messbaren Auswirkungen auf die Kühlleistung mehr hat.

 

[HESmelaugh]

Um den ersten Punkt zu ergänzen:
Sobald der Durchfluss einen bestimmten Wert erreicht kann nicht mehr Wärme an das Wasser abgegeben werden da das Kühlmittel den kritischen Bereich bereits passiert hat, bevor es die komplett mögliche Wärmeenergie aufgenommen hat. Daher auch die Beobachtung, dass ab einer gewissen Grenze eine Durchflussteigerung keine messbaren Auswirkungen auf die Kühlleistung mehr hat.

Interessant. Das hatte ich mir noch nie überlegt. Hast du eine Ahnung, wo diese Grenze bei einer WaKü etwa liegen würde? Ich konnte in meinem Kühler-Test immerhin auch zwischen 180 l/h und 210 l/h noch Unterschiede messen. Wenn auch winzig kleine. Ich habe bisher angenommen, dass der Unterschied einfach exonentiell abnimmt, aber gibt es denn auch eine absolute Null-Grenze?

 

[Mycorrhiza]

Interessant. Das hatte ich mir noch nie überlegt. Hast du eine Ahnung, wo diese Grenze bei einer WaKü etwa liegen würde? Ich konnte in meinem Kühler-Test immerhin auch zwischen 180 l/h und 210 l/h noch Unterschiede messen. Wenn auch winzig kleine. Ich habe bisher angenommen, dass der Unterschied einfach exonentiell abnimmt, aber gibt es denn auch eine absolute Null-Grenze?

Ohne jetzt genau Ahnung davon zu haben hört sich das von der Mathematik her eher wie eine Asymptote an, also eine Funktion mit sinkenden Grenzerträgen.

 

[HESmelaugh]

Da könntest du Recht haben. Hab aber aus der Mathe zu viel vergessen (oder verdrängt?), um das genau sagen zu können. ^^

 

[Mycorrhiza]

Da könntest du Recht haben. Hab aber aus der Mathe zu viel vergessen (oder verdrängt?), um das genau sagen zu können. ^^

So ne Asymptote kann auch ab nem gewissen Wert als Nullstelle definieren. Bzw. definiert die genauigkeit des Messinstruments diese dann als Nullstelle