[Sammelthread] Custom-WaKü Quatschthread

[Carben91]

Ist das dT der Grafik Luft Eingang Ausgang Radiator oder Wasser? Wenns Wasser ist dann ist die Grafik etwas am Thema vorbei. So würde das nicht gehen zu messen. Also ich hätte gerne die Quelle der Grafik.

Nachtrag:
Jetzt dazu warum die Kühlleistungs bei 0 RPM mit 1050 RPM nicht vergleichen kannst ohne die Bezugsgröße dT LuftEingang und Ausgang zu fixxieren um den Anteil der natürlichen Konvektion an der Kühlleistung zu bestimmen. Die natürliche Konvenktion ist nur durch Dichteunterschiede getrieben. Und die Dichte ist Temperaturabhängig. D.h. je größer der Dichteunterschied desto stärke die Strömungsgeschwindigkeit und da die Dichteunterschiede bei Luft mit größerem Temperaturunterschied steigt wird der Effekt stärker. Mit einem Lüfter nimmt aber dieses dT zwischen Eingang und Ausgang eines Radiator zwangsweise ab wenn nicht fix. D.h. die stärke der natürlichen Konvektion wird auch abnehmen. Ist das dT also auf Wasser bezogen gibt es nur den Rückschluss das der Anteil der natürlichen Konvektion <16,5% sein muss.

Jetzt das nächste Problem die Kühlleistung der natürliche Konvektion ist nicht proportional, da sowohl die Strömungsgeschwindigkeit als auch der Wärmetransport von dT abhängig sind im Gegensatz zur Erzwungen Konvektion wo es nur der Wärmetransport ist. Die Kühlleistung der freien Konvektion steigt vereinfach mit dT^3/2 d.h. eine Halbierung der dT führ zu ca. 35,5% der Kühlleistung. Da viele hier ein dT Wasser Luft von 8-12K haben werden die dT Luft Luft eher kleiner sein oder maximal gleich. Also könnte von deinen 100W bei dT20 am Ende mit Lüfter und einem dT von 5-10 "nur" 12-35W real sein. Und das dann bei 500-600 Abwärme ist eher im niedrigen % Bereich.

Man kann sich dem Effekt auch Bewusst werden wenn man überlegt wie große Heizungsradiatoren sind die 800W sind mit Vorlauftemperaturen von 55° d.h. dT 20-35K. Der Effekt muss extrem klein sein bei einem Radiator im PC Bereich.

In einem Gehäuse verstärkt sich dieser Effekt nochmal.

Warum? Das ist ne These, die ich so unbegründet nicht glaube und mir fällt auch keine Logik ein warum die natürliche Konvektion im Gehäuse zwangsweise stärker sein sollte. Also sich das dT zwischen Radiatoreingang und Ausgang vergrößer sollte!

 

[woll3]

Hast du da mal einen Link? Ich mein GamersNexus hat das mal getestet mit dem Fazit Lüfter sind viel zu stark, als dass es selbst bei niedriger Drehzahl eine Rolle spielt.

Ich behaupte jetzt einfach mal das es intern zwar egal ist, aber außerhalb des Gehäuses durchaus ein Faktor für Rezirkulation ist, ich weiß jetzt nicht mehr obs im Luxx oder wo anders war, aber ein extremes Beispiel war eine Person welche einen Mora horizontal auf einem Wäscheständer mit nur einem P14 betrieb, und eben jener blies nach unten was ein extremes Delta verursacht hat, mal schauen ob ich den Thread finde.

 

[hithunter]

Ist das dT der Grafik Luft Eingang Ausgang Radiator oder Wasser? Wenns Wasser ist dann ist die Grafik etwas am Thema vorbei. So würde das nicht gehen zu messen. Also ich hätte gerne die Quelle der Grafik.

Die Leistung hängt von der Strömungsgeschwindigkeit ab, darum steigt diese annährend proportional mit der Lüfterdrehzahl. Somit kann man sehr gut darauf schließen welche Anteil der Auftrieb der natürlichen Konvektion hat. Einfach zu behaupten, Zitat: "So würde das nicht gehen zu messen", ist nicht. Da fehlt eine plausible Begründung. Das reicht zwar nicht für eine qualitative Messungen in einem Gehäuse, wobei auch jedes Gehäuse anders ist. Aber es reicht alle mal die Behauptung zu widerlegen "das der "Kamineffekt" bezüglich erzwungende eine Mythos wäre".
Das was letzendlich den Kühleffekt im Radiator verursacht ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft. Ist die 0, dann ist auch die Kühlleisung 0.

Und die Strömungsgeschwindigkeit ist direkt proportional mit dem Volumenstrom.

Das merke ich auch mal an das die natürliche Kovenktion sehr stark von dT abhängt. Und ein dT von 20 ist für viele schon eher das maximum was ihre Wasserkühlung so erleben könnte.

Da die Leistung proportional bei so geringen Temepraturdifferenzen ist, kann man eben auch einfach alle Werte halbieren. Dann sind es bei dT 10 K eben 50 W zu 300 W @ 1050 rpm. Die Relationen bleiben die gleichen.

Warum? Das ist ne These, die ich so unbegründet nicht glaube und mir fällt auch keine Logik ein warum die natürliche Konvektion im Gehäuse zwangsweise stärker sein sollte. Also sich das dT zwischen Radiatoreingang und Ausgang vergrößer sollte!

Schön, nur wenn Du noch nie was von der Grashofzahl gehört hast, dann weiß ich ehrlich gesagt nicht mit welcher angeblichen Logik Du da argumentieren möchtest:

In einem Gehäuse, wenn der Radiator kalte Luft von außen ansaugt, dann sollte bekannt sein dass sich die Austrittsluftemperatur vom Radiator weiter im Gehäuse aufheizt (Wärmestau). Somit gilt hier dann L³. Genau deshalb nennt man es ja umgangsprachlich auch "Kamineffekt". Und ein Gehäuse wirkt dann nun mal wie ein Kamin. Ebenso wie auch ein Radiator als Kamin wirkt, da ein Radiator nicht undendlich dünn ist.

Wie immer hängt das alles zum jeweiligen Setup ab, wie groß ist der Wärmestau im Gehäuse etc. Somit sind aber pauschale Aussagen selten richtig.


So gar die KI kapiert das eben die natürliche Konvektion nicht egal ist:

 

[Carben91]

Die Leistung hängt von der Strömungsgeschwindigkeit ab, darum steigt diese annährend proportional mit der Lüfterdrehzahl. Somit kann man sehr gut darauf schließen welche Anteil der Auftrieb der natürlichen Konvektion hat. Einfach zu behaupten, Zitat: "So würde das nicht gehen zu messen", ist nicht. Da fehlt eine plausible Begründung. Das reicht zwar nicht für eine qualitative Messungen in einem Gehäuse, wobei auch jedes Gehäuse anders ist. Aber es reicht alle mal die Behauptung zu widerlegen "das der "Kamineffekt" bezüglich erzwungende eine Mythos wäre".
Da die Leistung proportional bei so geringen Temepraturdifferenzen ist, kann man eben auch einfach alle Werte halbieren. Dann sind es bei dT 10 K eben 50 W zu 300 W @ 1050 rpm. Die Relationen bleiben die gleichen.

Ich habe das Nachgetragen. Vereinfach die natürliche Konvektion ist eben nicht proportional.

 

[hithunter]

Ich habe das Nachgetragen. Vereinfach die natürliche Konvektion ist eben nicht proportional.

Ja das stimmt halt nicht.

Bis zu Unterschieden von 30 K ist diese fast annährend linear und somit proportional. Da ist es egal man nun bei 10 oder 20 K Unterschied misst.

Konvektiver Wärmeübergang

Unter konvektivem Wärmeübergang versteht man die Wärmeübertragung zwischen einer Festkörperoberfläche und dem angrenzenden Fluid. Das Newtonsche Abkühlungsgesetz liefert die mathematische Beschreibung: Die übertragene...

link.springer.com

Also nur sehr schwach von der Temperaturdifferenz abhängig:

Nachtrag:

Die Kühlleistung der freien Konvektion steigt vereinfach mit dT^3/2 d.h. eine Halbierung der dT führ zu ca. 35,5% der Kühlleistung. Da viele hier ein dT Wasser Luft von 8-12K haben werden die dT Luft Luft eher kleiner sein oder maximal gleich. Also könnte von deinen 100W bei dT20 am Ende mit Lüfter und einem dT von 5-10 "nur" 12-35W real sein. Und das dann bei 500-600 Abwärme ist eher im niedrigen % Bereich.

Tja das ist nun mal komplett falsch, weil eben

gilt und bei dT 10K sind es eben 50 W zu 300 W @1050 rpm. Und keine 600 W, weil bei dT 10 K eben dTmlog halbiert wird.

 

[Carben91]

Wärmeleistung Q= m*c*dT (m= Massenstrom). Der Massenstrom ist proportionmal zur Strömungsgeschwindigkeit. Und die Strömungsgeschwindigkeit ist bei der natürlichen Konvektion über Grashofzahl definiert. D.h. du hast nur noch, die größe dT die die Wärmeleistung bestimmt. Verdoppelte sich dT also ändert sich sowohl die Strömungsgeschwindigkeit als auch die Wärmeleistung an sich. D.h. es kann keine propotionalität vorliegen. Das ganze gilt natürlich nur solang die Grashofzahl als Annahme funktioniert.

 

[hithunter]

@Carben91

Ich weiß ehrlich gesagt nicht was das paraktisch für ein Unterschied von

6,32 W/m²K @ 10 K
zu
7,41 W/m²K @ 20 K

haben sollte. Das sind im Endeffekt nur 15% Unterschied. Dann sind es eben keine 50 W zu 300 W, sondern 42,5 W zu 300 W und immer noch 14% anstatt 16,5 %

Irgendwie ist das mir zuviel Haarspalterei, es hat einfach keine Relevanz ob das jetzt vollständig oder nur nahe zu linear bzw. proportional ist

Das man sieht ja am Wärmeübergangskoeffizienten, das bei einer natürlichen Konvektion der Effekt schon bei geringen Temperaturdifferenz (5 K) schlagartig da ist und mit steigender Temperatur immer weniger zunimmt und in einer Sättigung läuft.

 

[ebniv]

Die natürliche Konvektion müsste man ganz praktisch doch mit einem Radiator ohne Lüfter testen können?
Ich stelle mal die These auf, ob der Top Radiator Ein- oder Ausblasend am effektivsten ist hängt davon ab wie viel Airflow durch das Gehäuse front-back geht, bzw. noch genauer ob die Wärme im Gehäuse bei einblasenden Radiatoren auch "erzwungen" aus dem Gehäuse herausgeführt wird.

Ich hatte eine zeitlang vorne/unten durch einen Radi rein und hinten/oben durch einen raus um den Kamineffekt "maximal" zu nutzen. Es gab einen Wärmestau, weil der ausblasende Airflow viel zu gering war (kein reiner Abluftlüfter oben/hinten vorhanden gewesen) und sich dadurch das ganze Gehäuse aufgeheizt hat und letztlich auch der Loop. Das warme Wasser ging zuerst durch den oberen, dann den unteren Radi, wie in der Theorie am effektivsten. Vielleicht ist das anders, wenn man wirklich einen 360er Radi im Deckel hat ausblasend, bei mir war es nur ein 140er.

Mein Fazit: Wärmere Luft muss raus aus dem Gehäuse (möglichst oben oder im "stehenden" Luftbereich abgesaugt) und warme Luft durch Radis ist Kacke. These: Entweder man macht alle Radis als In/Out oder man braucht zwangsweise einen so starken Airflow, dass sich die Luft durch den ersten Radiator nur wenig aufheizt, damit der zweite noch irgendwas bringt und nicht nur bremst.

 

[hithunter]

@Carben91

Und hier noch mal mit einen Lüfter. Mehr als 2 m/s schafft so ein 120 mm Lüfter @ 1000 rpm nicht.

Und wenn man jetzt von 30 W/m²K @ 2 m/s ausgeht, dann kommt der Faktor 6, wie bei der Messung, heraus:

 

[Techlogi]

Lüfter (9) aufm Mora:


Wer komm drauf was hier falsch ist?