[User-Review] 18 Wasserkühler im Performancetest + Simulationen, Update 10.01.10

[DrProctor]

Wieso bewirkt die "Drehung" der Pins um 45° zur "normalen" Ausrichtung eigentlich was?
Bei zentrischer "Einspritzung" verteilt sich das Wasser doch relativ gleichmäßig in alle Richtungen, folglich ist es doch völlig egal wie die Pins ausgerichtet sind.

Würde das Wasser von einer in die andere Ecke strömen könnte ich da schon den Einfluss sehen, aber bei der Strömung von der Mitte nach außen ist das doch egal.
Beim Rasa verspielt man doch damit nur Fläche die man bei normaler Pinausrichtung auch mit Pins hätte versehen können.

[VJoe2max]

Es ergibt sich eine zusätzliche Umlenkung die u. U. zu einer zusätzlichen Beschleunigung führt, welche wiederum zur Verbesserung des Wärmeübergangs an den Pins beitragen könnte. Der Effekt ist aber sicher nicht ohne Weiteres messbar. Es wäre bei Weitem übertrieben so etwas in die Ergebnisse hinein zu interpretieren. Dazu müsste man zwei Exakt gleiche Kühler gegenüberstellen die sich ausschließlich in der Pinausrichtung der Bodenplatte unterscheiden und eine aufwändige statistische Absicherung durchführen.

[DrProctor]

Ja das mit der zusätzlichen Umlenkung ist mir schon klar, aber das ergibt sich doch nur wenn die Anströmrichtung auch dementsprechend ist.
Bei zentrischer Einspritzung und der gleichförmigen Ausbreitung nach außen werden doch manche Pins an der Front und manche an der Kante angeströmt, also bringt das da garnichts.

Ich "mal" mal auf was ich mein.

So hab mir mal erlaubt Bundys Bild zu klauen, sone Pinstruktur in Paint zu basteln war mir zu doof.


Da sieht man doch, dass die die Anströmung sowohl an die Front als auch die Kante der Pins trifft, eben ja nach Position des Pins.
Ob man die Bodenplatte um 45° dreht oder nicht, das ändert daran doch nichts.

[Al_]

Edit: Das Einzige was mich immer wieder erstaunt - was soll die Bewertung des Durchflusses als Argument für die Preis/Leistungsfrage?. Wenn ein Kühler gut kühlt ist es relativ Schnuppe wie viel Durchfluss er zulässt. Von Durchfluss hat man schließlich nichts.
Da der Durchfluss auch beim restriktivsten Kühler für nachfolgende unterordnete Kühler noch gut reicht, und Grakas ja sowieso stiefmütterlich behandelt werden was die Kühlung angeht, finde ich Durchfluss als Argument pro oder kontra eines CPU-Kühlers irgendwie unnütz. Zumal die Messgröße "maximaler Volumenstrom" in Abhängigkeit vom Testsetup ja für sich genommen keinerlei Aussagekraft hat. Als interessante Zusatzinformation ist die Messung des Durchflusses aber durchaus legitim. Nur als Bewertungskriterium taugt er halt nicht.

ja das stimmt irgendwo

@VJoe2max
das stimmt nur bedingt. durch die drehung hat man mehr effektiv nutzbare oberfläche. das wasser kommt nicht direkt vom einlass auf den boden und kann dann ungehindert wieder nach vorne raus, sondern es muss in schlängelinien durch die pins, welche jedoch nicht zum auslass münden sondern in den umlaufkanal. und erst dann kann das wasser zum auslass abgeleitet werden. gut zu sehen bei der nexxxos xp simmi.
wasser kommt inne düsen trifft auf den boden und fließt mehr oder weniger gleich in den auslass. nach hinten fließt kaum wasser, wodurch diese pinreihen fast nciht genutzt werden, und zur seite fließt auch nur wenig wasser was bedeutet das diese finreihen ineffizient arbeiten. diese geschichte wird nicht behoben aber vermindert wenn man die pins dreht. und in verbindung mit den turbolenzen bringst unterm strich mehr. zumindest ist das jetzt mal meine hypothese die ich auf den grill herausgefunden habe. bestätigt sich auch nochmal in den simmis. die pausrichtung der fins pins zum auslass definieren maßgeblich die flussrichtung und bestimmen über den grad der effektiv nutzbaren oberfläche.
es bringt nichts einen kryos boden zu haben wo nur 20% der pins optimal durchströmt werden.

[DrProctor]

Ja beim Nexxos sieht man das aber da hat man eine Strömung vom "linken" zum "rechten" Ende.
Bei den Kühlern mit zentrischer Einspritzung isset doch "vööööölig wumpe".

[Al_]

nope. da beim nexxos das wasser auch zentrisch vertikal auf den boden auftrift. und nur darum gehts. entscheident ist halt wie erwähnt, von wo aus trifft das wasser auf den boden, und welchen weg nimmt es zum auslass. wenn schon eine so große fläche mit struktur gegeben ist, sollte man auch darauf achten das ein großteil der pins auch durchströmt wird, bevor das wasser in den ausgang mündet. damit das wasser sich auch an genügend pins reiben kann um somit wärme aufnehmen zu können. oberfläche ist nicht gleich oberfläche. diese muss auch effektiv genutzt werden.

[VJoe2max]

Die Schwierigkeit ist immer wieder, dass es nur einen Auslass gibt. Früher gab´s daher ja auch mal Ansätze mit zwei Auslässen und einem zentralen Einlass.

Beim NexXxos XP gab es btw. noch einen kleinen Trick der das Abströmverhalten beeinflusste. Allerdings wäre er unter Umständen anders angewandt effektiver gewesen.
Es handelt ich um diese feinen Nuten auf der Unterseite der Düsenplatte zwischen den Düsen. Die dienten dazu, die Druckverhältnisse beim Abströmen zu verbessern, wenn ich es richtig verstanden habe. Das Wasser das bereits am Boden war konnte beim Abströmen nicht nur in den engen Kanälen aus dem Pinfeld sondern auch zwischen den Düsen über die Pin-Köpfe hinweg relativ gut abströmen. So war es möglich ein gute Verhältnis zwischen Oberfläche der Pins, deren Materialvolumen und einer hohen Strömungsgeschwindigkeit an allen Pinflanken und am Boden zu erreichen.
Leider waren diese Kanäle direkt Richtung Auslass gerichtet - das war imho nicht ideal. Da das Pinfeld aber deutlich kleiner war als bei heutigen Kühlern war das nicht so dramatisch. Im Yellowstone ist das Prinzip etwas abgeändert verwirklicht - ansonsten ist der Kühler ja sehr ähnlich.

Wenn dieses Prinzip nicht mit einem Patent von Marco bzw. ALC belegt wäre, könnte man das eigentlich in verfeinerter Form bei den großen heutigen Pinfelder auch wieder anwenden, sofern man Lochdüsen oder feine Schlitzdüsen verwendet .

[Al_]

kleiner einwand^^ das war tommy, nicht marco. marco hat die patente auf die flats, unter anderen beinhaltet es auch ein "spezielles verfahren" bzgl. lötverbindungen.

in der tat hat alphacool das beim nexxxos xp rev.2 so suboptimal gelöst. was jedoch beim yellowstone behoben wurde. laut simmi sieht das schon ordentlich aus. allerdings patent oder nicht. man kann es legalerweise umgehen

[DrProctor]

nope. da beim nexxos das wasser auch zentrisch vertikal auf den boden auftrift.

In der Sim bei youtube nicht, da hat der Nexxxos XP rev2 eine definitve Fließrichtung, nämlich vom Ein- zum Auslass,
Oke hab das jetzt mit nem Foto vom inneren des Kühlers erst gesehen, dass da noch die kleinen Lochdüsen sind, trotzdem erkennt man da, aufgrund von nur einem Auslasspunkt die Fließrichtung zum Auslaß, in den "hinteren" Pinbereich kommt ja wie schon erwähnt kaum Wasser.
die Kühler mit zentrischem Einlass haben "mehrere Fließrichtungen" vom Einlass nach außen in den "Abwasserkanal" rings um den Kühler.

Und ihr könnt mir erzählen was ihr wollt, das gibt keinen Sinn.
Beim Rasa trifft das Wasser in der Mitte auf die Bodenplatte, verteilt sich nach außen und außerhalb der Pins ist einmal rundrum ein Kanal in dem das Abwasser zum Kühlerausgang geleitet wird.

Also ist die Fließrichtung Mitte - Rand und bei flachem Boden wäre damit die Stömung an jeder Stelle gleich vom Mittelpunkt zum Rand gerichtet.

Ob ich da jetzt eine Bodenplatte mit Pins rechtwinklig zum Betrachtungswinkel oder um 45° gedreht drunterhalte ist doch sch*egal.

Schau doch mal das Bild mit den Pfeilen an, exakt so ist das Fließverhalten vermutlich nicht, aber das ist ja egal, ob ich das Bild um 45° drehe oder nicht ändert ja am Wasserfluss nichts.

Und bei zentrischer Einspritzung (mal von einem Rundloch ausgegangen), Wasserablaufkanal um den gesamten Kühlerboden herum und symmetrischer Bodenplatte ist das so, die Pindrehung hängt vom Betrachtungswinkel ab und hat keine Funktion. Warum sollte das denn einen Einfluss haben.
Nochmal: Wenn man aus dem Kühlerboden eine Strömungsrichtung rauspickt und betrachtet dann ist natürlich ein Unterschied ob man die Pinfront oder Kante trifft, da aber beide (bzw "alle") Strömungsvarianten in gleicher Anzahl vorhanden sind spielt das doch keine Rolle.

[Al_]

falsch ;-)
integriere den auslass mit ein. der gehört zum strömungsverhalten dazu. joe hat das mit den zusätzlichen rückläufer an der nexxxos xp r2 düsenplatte schon schön erklärt. Siehe schlitze zwischen den düsen in strömungstechnischer verbindung zum auslass ;-)

[VJoe2max]

Ja hast recht - das ist auf Tommy ausgestellt. Hatte es mit dem für den Blockkühler aus zwei Teilen verwechselt.
Effektiv waren beide ja nur Antragsteller - Patentinhaber ist in allen Fällen ALC.

Das man das Patent nicht umgehen könnte habe ich nicht behauptet

Edit: Im Patent ist das alles schon wesentlich ausgefeilter dargelegt als es letztlich dann gemacht wurde.
Aber es gibt, wie du richtig sagst Möglichkeiten um das anders zu bewerkstelligen.
Abgesehen davon werden derlei Feinheiten aber leider schon seit einiger Zeit kaum noch in kommerziellen Kühlern umgesetzt. Bei den meisten versucht man durch einfacher zu fertigende Designs weiter zu kommen. Wirklich weiter geht´s aber wie man sieht nicht. Die Schrittchen sind so winzig, dass sie meistens innerhalb der Messgenauigkeit liegen.

[DrProctor]

Tut mir leid aber ich versteh nich warum das nicht so ist.
Klar ist der Auslass selbst nur an einer Stelle, aber vom kompletten Kühlerrand wird das Wasser doch dorthin geleitet.

Und wenn ich mir das hier anschau hab ich recht.
Bis zum Rand der Bodenstruktur verteilt sich das Wasser gleichmäßig, was danach passiert is mir wurscht da sind eh keine
Pins mehr die durch irgendeine Ausrichtung was beeinflussen könnten.

[VJoe2max]

In Wirklichkeit fließt das Wasser aber nicht gleichmäßig in alle Richtungen, sammelt sich im Ringkanal und fließt dann zum Auslass. Es gibt immer eine Vorzugrichtung - nämlich die des geringsten Widerstand - und das ist in der Regel der kürzeste Weg vom Einlass zum Auslass . Stehen nun die Pins unverdreht, fließt ein Großteil des Wasser auf dem Kürzesten weg an weniger Pins vorbei als wenn das Feld um 45° Gedreht ist, weil de dort immer wieder umgelenkt wird.
Der Ringkanal dient dazu die Druckverhältnisse möglichst so zu gestalten, dass das Wasser auch in die anderen Richtungen möglichst ungehindert fließen kann. Das ändert aber nichts daran, dass der geringste Widerstand immer noch in der direkten und kürzesten Verbindung zum Auslass vorherrscht. Der größte Anteil des Wassers fließt also trotz Ringkanal nicht gleichmäßig in alle Richtungen sondern strebt direkt dem Auslass zu. Ein um 45° gedrehtes Pinfeld fächert den Weg des geringsten Widerstands einfach etwas auf. Groß ist der Effekt aber nicht.
Abgesehen davon hat der Ringkanal btw noch den Zweck bessere Druckverhältnisse im kühler zu haben. Ansonsten würde ein Speedchannel oder Düsenkühler mit engem Pinfeld sehr restriktiv und würde hohen Pumpendruck erfordern um, die gewünschten hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu erreichen.

Beim NexXxos XP verteilen btw schon die Düsen das Wasser fast im gesamten Pinfeld. Das ist nicht sehr groß und das Düsenfeld deckt sie ganz gut ab .
Edit: Das was AL und ich beim NexXxos XP bemängeln ist die falsche Ausrichtung der Rücklaufkanäle, weil sie eigentlich nur die Hauptströmungsrichtung unterstützen. Auf der anderen Seite macht das beidem Kühler nicht so viel weil eben die Düsen bereits das ganze Pinfeld gut versorgen.

Edit#2: Der Enzo ist ein HighFlow-Kühler. Der hat keine Düsen und kühlt wie alle HighFlow-Kühler entsprechend schlecht bei moderatem Durchfluss. Dass das Wasser dort relativ gleichmäßig in den Ringkanal fließt ist kein Wunder. Es hat so gut wie keinen nennenswerten Widerstand und fließt verhältnismäßig langsam. Zudem ist das Pinfeld im Enzo radialsymmetrisch aufgebaut - das befördert die gleichmäßige Abströmung in den Ringkanal, da die Pins das Wasser wie Leitbleche radial nach außen kanalisieren. Dazu kommt das Lochblech über dem Abströmkanal, welches als weitere zusätzlichdie Vorzugsrichtugn behindert. Im Prinzip wurde da also schon richtig gedacht - leider aber mit dem falschen Fertigungsverfahren und falscher Dimensionierung gearbeitet.
So ein Pinfeld wie beim Enzo lässt sich nur schwer mit den üblicherweise für feine Pinfelder verwendeten Sägeblättern fertigen. Der Enzo wird durch das relativ grobe (und teure) Fließpressverfahren hergestellt.
Die Strömungsgeschwindigkeiten sind im Enzo im Übrigen recht gering und die Restbodenstärke groß (das sind die Hauptgründe warum er so schlecht kühlt, wenn nicht gerade eine Heizungspumpe im Kreislauf hängt). Die große Rebo dient hier zwar zur Wärmeverteilung weil das Pinfeld so ineffizient angeströmt wird, aber dennoch frisst sie aufgrund der langen Wärmeleitstrecke eben Kühlperformance. Eine klassische Fehlkonstruktion - aber das sage ich schon seit das Ding auf dem Markt ist...

Wäre es einfacher eine radialsymmetrische aber feine Pinfelstruktur zu fertigen, könnte man nach diesem Prinzip eine bessere Verteilung des Wassers erreichen. Nichts desto trotz bliebe eine Vorzugsrichtung. Da sind 45° gedrehte Pinfelder die wirtschaftlichere und letztlich auch effektivere Methode.

[Al_]

der enzotech ist ein spezialfall, weil
der einlass nicht zentrisch über der einlassbohrung sitzt, somit eiert das wasser schon durch die eintrittsöffnung auf den boden.
von oben betrachtet liegt der anschluss in 45° richtung zum pin
darüber hinaus sind es strömungsoptimierte asymetrische pins.

mal zur analyse des nexxxos xp Rev.2


grau ist ein und auslass. einlass mitte, auslass rechts. es gibt da so ein paar grüne striche. diese habe ich mit prozentzahlen versehen.
50% des einströmenden wasser fließt nach rechts zum auslass.
je 18% nach oben und unten und 10prozent nach hinten.

das bedeutet, die weißen markierungen sind mehr oder weniger faktisch nicht genutzte zonen. der schwarze bereich der genau links vom einlass liegt wird nur sehr gering genutzt. ein bisschen besser sieht es bei den beiden blauen zonen oben und unten diese zonen werden nur teilweise optimal genutzt. dieser bereich bekommt zuwenig wasser ab, da das meiste gleich nach rechts zum auslass fließt. denn nur rechts der lilane teil wird optimal mit wasser versorgt. der gelbe teil, ist ebenfalls ein teil der kaum genutzt wird.

man kann diese darstellung optimieren indem man die erwähnten zusatzrückläufer einfräßt. an dieser stelle herscht dann ein geringerer wiederstand wo das wasser lieber langfließen will. so kann man das wasser bedingt steuern. desweiteren gibt das auch noch zusätzlich oberfläche da die pins auch von oben angeströmt werden.

anch dieser skizze oben, kann sich jeder vorstellen wie effektiv eine solche anordnung ist. es spielt dabei keine rolle ob nur ein eingang wie beim kryos vorliegt, oder ob mehrere runddüsen den einlass definieren. entscheident ist bei diesen kühler ab erstaufprall auf den boden.

beim rasa ist es das halbe gegenteil vom nexxxos da durch die wasserführung mehr effektivnutzbare oberfläche entsteht.

der nexxxos xp highflow hingegen sieht etwas besser aus. allerdings sind die düsen zu groß und der düseneffekt kommt gegen null. im übrigen ist das mit den heutigen schlitzdüsenkühler nicht anders.
heatkiller liegt bei um 60mm² und der alte nexxxos xp bei um 20mm² düsenfläche. schaut man sich die querschnitte eines schlauches an, so besitzt ein 10/8er schlauch einen querschnitt von 50,3mm². ist schon sinnvoll wasser beschleunigen zu wollen wenn der querschnitt der "engstelle" 10mm² größer ist als der schlauch selbst...
diese technik wird heute eher als wasserverteilung genutzt als sich das düsenprinzip zunutze gemacht wird. aber das ist wieder ein anderes kapitel^^

[VJoe2max]

... im übrigen ist das mit den heutigen schlitzdüsenkühler nicht anders.
heatkiller liegt bei um 60mm² und der alte nexxxos xp bei um 20mm² düsenfläche. schaut man sich die querschnitte eines schlauches an, so besitzt ein 10/8er schlauch einen querschnitt von 50,3mm². ist schon sinnvoll wasser beschleunigen zu wollen wenn der querschnitt der "engstelle" 10mm² größer ist als der schlauch selbst...
diese technik wird heute eher als wasserverteilung genutzt als sich das düsenprinzip zunutze gemacht wird. aber das ist wieder ein anderes kapitel^^

Du darfst nicht die gesamte Querschnittsfläche der Schlitzdüsen zählen . Durch die darunter quer verlaufenden Stege zwischen den Speedchannels, wird der Eintrittsquerschnitt in kleine Rechtecke aufgeteilt die schon deutlich weniger Querschnittsfläche haben. Das stellt dann im Prinzip nicht anderes als viele kleine rechteckige Düsen dar. Hinzu kommt, dass das Wasser unter der Düsenplatte in den feinen Kanälen über eine relativ lange Stecke gedeckelt fließt und darin nochmal beschleunigt wird. Deshalb heißen die Dinger ja Speedchannel-Kühler .

[DrProctor]

Im Prinzip müsste dann der Auslass möglichst mittig sitzen, dass alles Wasser aus dem Ringkanal den selben Weg/Widerstand zum Auslass hat, damit das Pinfeld möglichst ausgenutzt wird.
Den Einlass kann man an den Rand verschieben und per Kanal die mittige(n) Düse(n) anströmen.
Stimmt das?

[Al_]

jap, beim heatkiller gehen noch um ca. 30% ab, eben durch die fins. ka, bin zu faul das jetzt genau auszurechnen^^ allerdings ist der querschnitt noch immer zu groß, insbesondere dann wenn der querschnitt der gesammten speedchannels sogar noch deutlich kleiner ist als das was an eintrittsöffnung Düsen - Fin übrig bleibt. ;-)
habe eine tabelle mit allen nennenswerten kühlern hier angelegt. Düsenquerschnitt, Strukturquerschnitt ect. pp. um dort vielleicht das optimum an wassereintrittsfläche zum boden zu finden. teiweise sinnfrei, da man nie weiß wann es das optimum ist^^
speziell bei den neuen supreme hf ist der düsenquerschnitt exorbitant hoch.

Im Prinzip müsste dann der Auslass möglichst mittig sitzen, dass alles Wasser aus dem Ringkanal den selben Weg/Widerstand zum Auslass hat, damit das Pinfeld möglichst ausgenutzt wird.
Den Einlass kann man an den Rand verschieben und per Kanal die mittige(n) Düse(n) anströmen.
Stimmt das?

wäre sinnvoll. ja.

[VJoe2max]

speziell bei den neuen supreme hf ist der düsenquerschnitt exorbitant hoch.

Das mag sein wenn du dir den effektiven Einlassquerschnitt ansiehst. Es ändert aber nicht daran, dass in jedem der Speedchannels charakteristische Längen vorliegen die zu recht hohen Re-Zahlen führen. Nicht der Einlassquerschnitt ist entscheidend sondern Länge und Querschnitt Speedchannels (in dem Bereich in dem sie durch die Düsenplatte gedeckelt laufen).
Im Einlassbereich hast du so oder so immer einen Staupunkt unter den Düsen (egal ob Schlitz- oder Runddüse). Das ist aber nicht verkehrt, da auch dort Fluditeilchen direkten Wandkontakt bekommen. Eine laminare Grenzschicht wirst du unter den Einlassquerschnitten jedenfalls nicht vorfinden obwohl die Strömungsgeschwindingkeit im Staupunkt nahe Null ist. Die Strömung wird dort wie in einem Krümmer scharf umgelenkt, was, wie auch hohe Strömungsgeschwindigkeiten in einem Kanal oder Rohr, dazu führt, dass die Grenzschicht aufgelöst wird.
Spätestens in den Channels selbst hast du dann eine Beschleunigung und hohe Re-Zahlen. Dort hast du optimale Wärmeüberangsbedingungen.
Ansonsten wäre auch nicht zu erklären warum das Speedchannel Design nun lange zeit die Speerspitze darstellte.

[Al_]

es wird ja nun allerdings verkauft das die performance durch die düsentechnik kommt. das die düsentechnik der meilenstein zur performanceerweiterung ist. ist der querschnitt also zu groß und die geschwindigkeit zu niedrig, macht diese aussage jedoch keinen sinn. insbesondere dann wenn in den speedchannles ja mehr geschwindigkeit herscht als in den düsen^^ was ja teilweise sogar der fall ist. zumindest anhand der strömungssimulationen.

[thethe]

Das ja mal ne superspannende Diskussion! Und Deine Testplattform und Simulationen, Marc, einfach spitze!

Der "EK supreme HF full copper" schneidet ja auch bei Dir am besten ab. Den hatte ich mir schon vor längerer Zeit gekauft und im Juni mal ganz genau vorgestellt und ausgemessen mit dem Ziel, selbst Düsenplatten zu modifizieren und zu optimieren. Leider hatte ich von Eddi keine Leerplatten bekommen und so blieb das Projekt stecken.

Jedenfalls hatte ich damals auch die effektive Gesamtquerschnittsfläche der Düsen für die Düsenplatte #1 berechnet, durch die das Wasser in die Speedchannels eintritt: 26.3mm² (#4 hat etwa 55mm²). Die Gesamtquerschnittsfläche der Speedchannels beträgt dagegen 71mm².

Sicher macht es Mühe, aber könntest Du unter gleichen Bedingungen mal die von Dir getestete Düsenplatte #4 gegen die #1 austauschen und dann auch Temperaturdifferenz und Durchfluß angeben?

Das wäre sehr spannend, da dort weniger Totwasserzonen auftreten als bei #4 und außerdem wegen der geringen Düsenfläche "Düsentechnik" aktiv ist. Durchfluß sollte also gegenüber #4 etwas nach unten gehen, aber geht die Temperaturdifferenz auch nach unten?!

[max70]

@Al_
Damit solltest du die Beschreibung zum Innovatek vervollständigen können.

[thethe]

Das ja mal ne superspannende Diskussion!

Das war eine superspannende Diskussion gewesen. Denn seit dem ist tote Hose, oder nicht?

[wecaluxx]

Das war eine superspannende Diskussion gewesen. Denn seit dem ist tote Hose, oder nicht?

... was vielleicht daran liegt, dass die "Hose" wirklich tot ist ...

Und das liegt wiederum daran, dass stets versucht wird, die Flüssigkeitskühlung von CPUs mit zumindest zwei teilweise widersprüchlichen Lösungsansätzen zu bewerkstelligen. auch z.T. in Kombination miteinander.

1. "Venturi": eine Kanalverengung (eine oder mehrere "Düsen") beschleunigt den Wasserstrom, der zentrisch über der mit Kühlkanälen und / oder Kühlstift-Konstrukten versehenen Kühlfläche eingebracht wird;
2. "Speed-Channel": folgt dem gleichen Beschleungigungs-Prinzip durch verengte, feine "Flow Guides" über die Kühlfäche hinweg, die zudem die Kontaktfläche Kühler->Wasser vergrössern;

Prinzip #1 eignet sich sehr gut zur Kühlung punktförmiger, kompakter Wärmequellen.
Prinzip #2 eignet sich sehr gut zur Kühlung flächiger Wärmequellen.

Die Kühlungsaufgabe lässt sich grundsätzlich in zwei simple Zielsetzungen gliedern, die beide erreicht werden müssen:

a) permamente, schnelle und restlose "Räumung" des Kühlers von erwärmtem Wasser (Vermeidung von "Wärmenestern");
b) starke, gleichmässige Zerstrudelung / Durchwirbelung des Wassers um die Bildung einer residualen warmen "Wasserhaut" an allen Kontaktflächen Kühler-> Wasser zu verhindern.

Dem Prinzip #1 (und dem dann "nachgeschalteten" Prinzip #2) folgen nahezu alle zentrisch einspritzenden Konstruktionen, hier wird quasi ein "Duschkopf" vor eine Speedchannel- oder Stiftanordnung des Kühlerbodens gesetzt, um vorderhand eine beschleunigte, sternförmige Ausbreitung des Kühlmediums von einem mittigen "Cold Spot" aus zu bewerkstelligen. Das Problem hierbei ist, dass
- die Zerstrudelung und Strömungsgeschwindigkeit durch die eingangsseitigen Düsen alleine nicht aufrecht erhalten werden kann;
- zusätzliche "Flow Guides" zur letztendlichen Umlenkung der Strömung in Richtung Auslass notwendig sind.

Dem Prinzip #2 folgt in nahezu idealer Weise der XSPC RASA: er verfolgt keine "zentrische" Einspritzung (deren Nutzen ich eh' für zweifelhaft halte), sondern folgt dem einfachen Durchströmungsprinzip mittels einer Vielzahl sehr feiner, zur Durchflussrichtung sich diagonal kreuzender "Speed Channels" ("Flow Guides"). Dies resultiert in einer geringstmöglichen Strömungsbehinderung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer starken Zerstrudelung über nahezu die gesamte Kühlfäche hinweg - und garantiert auch die gründliche "Mitnahme" des Wassers aus den äussersten Randzonen. ("Elegant Simpicity").

Bei diesem Vergleich lässt sich erkennen, dass die Geometrie des Prinzips #1 stark auf die Wirkung einer einlassseitigen "Strömungslenkung" setzt, was einen relativ hohen konstruktiven Aufwand bedingt, aber dennoch auf die Anforderung der durchgängigen Gleichmässigkeit der Zerstrudelung / Durchströmung bis hin zum Auslass nicht immer die besten Antworten gibt - speziell nicht in Hinsicht von Wärmenestern und der Restriktion.

Tatsächlich bieten aber die Spitzenvertreter beider Prinzipien hervorragende Kühlleistungen - bei völlig vernachlässigbaren Leistungsunterschieden! Darüber hinaus dürfte auch nicht zu erwarten sein, dass künftig eines der beiden Prinzipien (oder Permutationen beider) uns mit leistungsmässigen "Quantensprüngen" überaschen wird.

Daran ändert auch nichts, dass ich persönlich bei allen Lösungsansätzen eher zu "Ockham's Razor" neige: alles was man weglassen kann, ohne die Funktion zu beeinträchtigen, sollte man weglassen.
So kann und sollte eben jeder nach seiner Fasson selig werden - sonst wär's ja auch langweilig....

[Al_]

Das ja mal ne superspannende Diskussion! Und Deine Testplattform und Simulationen, Marc, einfach spitze!

Der "EK supreme HF full copper" schneidet ja auch bei Dir am besten ab. Den hatte ich mir schon vor längerer Zeit gekauft und im Juni mal ganz genau vorgestellt und ausgemessen mit dem Ziel, selbst Düsenplatten zu modifizieren und zu optimieren. Leider hatte ich von Eddi keine Leerplatten bekommen und so blieb das Projekt stecken.

Jedenfalls hatte ich damals auch die effektive Gesamtquerschnittsfläche der Düsen für die Düsenplatte #1 berechnet, durch die das Wasser in die Speedchannels eintritt: 26.3mm² (#4 hat etwa 55mm²). Die Gesamtquerschnittsfläche der Speedchannels beträgt dagegen 71mm².

Sicher macht es Mühe, aber könntest Du unter gleichen Bedingungen mal die von Dir getestete Düsenplatte #4 gegen die #1 austauschen und dann auch Temperaturdifferenz und Durchfluß angeben?

Das wäre sehr spannend, da dort weniger Totwasserzonen auftreten als bei #4 und außerdem wegen der geringen Düsenfläche "Düsentechnik" aktiv ist. Durchfluß sollte also gegenüber #4 etwas nach unten gehen, aber geht die Temperaturdifferenz auch nach unten?!

Hi, würde ich gerne machen, aber mein Teststand ist seid einiger Zeit demontiert durch einen rebuild. hoffe das der dieses jahr noch fertig wird...