[BC3] Waterkoeling: flowrate vs. temperatuur

[KifArU]

Er zijn wat simpele uitgangspunten:

- De processor levert een hoeveelheid warmte
- Dit moet door het waterblok aan het water worden afgegeven
- Dit moet door de radiator aan de lucht worden afgegeven

In alle gevallen geldt dat de warmte-overdracht afhankelijk is van tijd, temperatuurverschil en overdrachtscoëfficiënt.


Stromingsvorm:
Voor turbulente of laminaire stroming is het "natte oppervlak" en de stroomsnelheid van belang, alsmede de lengte waarover de stroom zich kan ontwikkelen.
Door de kleine kanaaltjes zal iedere volumestroom van 60 l/minuut of hoger in een dwarsdoorsnede van een vierkante centimeter of minder zeker turbulent zijn.
Mocht de doorsnede groter of de stroomsnelheid lager worden, dan is er een stroomlengte van minimaal 10 cm nodig om een laminaire stroom te ontwikkelen.
Aan deze voorwaarden wordt in een waterblok of radiator nooit voldaan, dus ga ik altijd uit van turbulente stromingen.


We beginnen met de makkelijke: De radiator.

Het warmteverschil ligt vast door de watertemperatuur vanuit het waterblok en de omgevingstemperatuur (lucht die door de rad geblazen wordt)
De overdrachtscoëfficiënt ligt vast door de vorm en het materiaal van de rad. Deze kan beïnvloed worden door de stroomsnelheid in de rad, maar we gaan uit van een turbulente stroom.
Blijft over de factor tijd: Hoe langer het water de tijd heeft om af te koelen, hoe beter het is.
Vergelijking: Het warme water in een bak laten lopen en deze laten staan. Langzaam koelt de bak af en uiteindelijk komt deze op kamertemperatuur.


Dan het waterblok:

De overdrachtscoëfficiënt wordt bepaald door het inwendig oppervlak van het blok, het materiaal en de stromingsvorm, we gaan ook hier uit van turbulente stroom. Veel tussenwanden (kanalen) zorgen dus voor een betre overdracht. Dan blijven tijd en temperatuurverschil over.
Bij een langzame stroom, zal er gedurende lange tijd warmte overgedragen kunnen worden. Het water zal flink opwarmen. Het temperatuurverschil wordt kleiner en de overdracht wordt steeds minder.
Bij een hoge stroomsnelheid, zal ieder waterdeeltje weinig warmte opnemen. Maar door de grote hoeveelheid waterdeeltjes, zal er evenveel warmte worden opgenomen. Het temperatuurverschil blijft groot en de efficiëntie blijft hoog.
Bij een lage stroomsnelheid, zal het water flink opwarmen en daarmee het hele blok en dus ook de cpu: Een ongewenste situatie.


Conclusie: Het water moet snel door het waterblok en langzaam door de radiator. Bij een gelijk volume, is dit te realiseren door kleinere kanalen te maken in het waterblok en grotere kanalen in de radiator.


Een artikel, waarin dit ook beschreven wordt, is http://www.overclockers.com/articles481/index.asp


Overig leesvoer:

http://www.overclockers.com/tips73/ Waterjacket flow rates
http://www.overclockers.com/tips77/ WC FAQ's
http://www.overclockers.com/tips91/ Waterjacket plans
http://www.overclockers.com/tips134/ The making of a waterblock
http://www.overclockers.com/tips136/ The making of a waterblock II
http://www.overclockers.com/tips659/ A more efficient heatercore
http://www.overclockers.com/articles481/ Radiator heat dissipitation testing
http://www.overclockers.com/articles511/ WC physics - laminar and turbulent flow
http://www.overclockers.com/tips915/ Brute force WC
http://www.overclockers.com/tips943/ From air to water - lessons learned
[rml][ WC] ProCAST simulatie van een waterblok[/rml] PROCAST simulatie van een WB
[rml][ WC]Eigen productie Waterblok results (+pics)[/rml] Eigen productie WB (+pics)
http://www.amdmb.com/article-display.php?ArticleID=105 General heat transfer guide
http://www.amdmb.com/article-display.php?ArticleID=178 General WC equipment and performance guide
http://www.procooling.com...roundup_part1-1_2_0.shtml WB roundup
http://www.procooling.com...undup_edition_1_-_8.shtml Rad roundup
http://www.procooling.com...hnologies_explained.shtml Cooling technologies explained
http://www.procooling.com...vinyl_hose_comparis.shtml Silicone/vinyl

[Demo]

Whoa dude, dat zijn een hoop links! Zit nu op m'n werk, maar voor vanavond heb ik dus weer een hoop leesvoer!

[KifArU]

Ja, zo'n verhaaltje was ik al langer aan het voorbereiden, maar het kwam er niet van. Dus even kort en krachtig (nou ja, relatief) het verhaal en de rest mag iedereen zelf gaan lezen.

[Verwijderd]

<quote>http://www.overclockers.com/tips659/ A more efficient heatercore</quote>

Nu snap ik wrom mn temps gelijk blijven, te weinig druk en gebruikt dus niet alle fins, dus minder te koelen oppervlak, en op zeker ook nog lucht in de radiator...

Ik voel een mod coming up....grrr

[Termy]

zoals ergens gezegd klopt dus dat als je een blokje koper met massa m in water met tempverschil dx t.o.v het koper gooit het even lang duurt om xd=0 te krijgen als wanneer je dat zelfde blokje koper daarna weer laat afkoelen in het glas water waar het vandaan kwam. dus met weer dezelfde dx. kortom, iedereen die loopt te gillen dat koper "beter warmte afstaat" dan aluminium lult uit z'n nek. gelukkig dat ik eindelijk eens bevestigd wordt door iemand anders dan mezelf maar ja, dat is verder niet relevant in dit topic.

nog ff iets anders. een heel simpel testje. loop naar de kraan en draai/doe hem open. houd je hand in de waterstraal en voel hoe hij koud wordt. herhaal dit (nadat je hand weer op temperatuur is uiteraard) met een groter debiet (kraan verder open ) en merk dat je hand dan veel kouder wordt in korte tijd.

natuurlijk zijn dit slechts mijn bevindingen en tja, geen hand is natuurlijk hetzelfde

[Verwijderd]

Koper staat wel beter warmte af dan aluminium. De 'Thermal conductivity' van aluminium bij 300K (27 C) is ong. 200 W/(m x K), die van koper is ong. 400 W/(m x K).
Dit is volstrekt analoog aan een condensator die leegloopt via een kleine weerstand (koper) of een hoge weerstand (aluminium). Die met een kleine weerstand is veel eerder leeg. Meet maar na.

En dat verhaaltje over jouw hand is net iets anders. Daar komt het water uit het waterleidingnet en hoeft niet weer afgekoeld te worden in een radiator. Das wel ff wat anders.

[Verwijderd]

Ik vind de 'snel door het blok, langzaam door de rad' theorie nog steeds niet kloppen.

Wat je wilt zien te bereiken is een TD (Temperature Difference) tussen processorcore en radiator van bijna 0 (als die exact 0 is, is er geen warmtetransfer meer). Op dat moment is de TD tussen de rad en ambient het grootste, en word er dus met een gegeven airflow de meeste warmte getransporteerd. Of andersom: met een gegeven heat input word de kleinste TD tussen ambient en rad gerealiseerd.

Even gooien met formules:

T_cwi -> Temperatuur van het inkomende water van het waterblok
T_cwo -> Temperatuur van het uitgaande water van het waterblok
T_rwi -> Temperatuur van het inkomende water van de radiator
T_rwo -> Temperatuur van het uitgaande water van de radiator
T_cpu -> Temperatuur van de CPU
T_rad -> Temperatuur van de radiator
T_amb -> Omgevingstemperatuur

Stel dat:

T_cpu = (T_cwo + T_cwi) / 2

We verwaarlozen dus even warmteweerstanden van CPU naar water, en we gaan er vanuit dat de opwarming lineair gebeurt. In werkelijkheid is dit meer een 1-1/x kromme.
Hetzelfde kunnen we doen voor de gemiddelde temperatuur van de radiator:

T_rad = (T_rwi + T_rwo) / 2

Verder stellen we even T_cwo = T_rwi en T_rwo = T_cwi. Dus geen warmteverlies over slangen e.d.

Het temperatuurverschil tussen rad en ambient hangt puur af van airflow, vermogensinput en efficiency van de rad. airflow en efficiency kunnen we samenvatten in een warmteweerstand R_rad. Dus:

T_rad = T_amb + Pin * R_rad

Nu, om T_cpu zo laag mogelijk te houden, is het nodig om de temperatuurverschillen tussen inkomend en uitgaand water voor zowel CPU als rad zo klein mogelijk te houden.


De foute redenering zit 'm in het feit dat als het water maar lekker lang in de rad blijft, dat het goed afkoelt, en dat het CPU blok koud water krijgt. Opzich klopt dit, maar de gemiddelde TD tussen rad water in en ambient word dan groter, omdat de warmteafgifte per graad minder word vanwege de grotere TD tussen rad water in/uit. De TD tussen rad en ambient zal dus stijgen om de vaste Pin kwijt te raken.

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 24 oktober 2002 @ 11:51:

Wat je wilt zien te bereiken is een TD (Temperature Difference) tussen processorcore en radiator van bijna 0 (als die exact 0 is, is er geen warmtetransfer meer). Op dat moment is de TD tussen de rad en ambient het grootste, en word er dus met een gegeven airflow de meeste warmte getransporteerd.

Een waarheid als een

Maar volgens je formules is het water dat van de CPU komt warmer dan de CPU zelf en daar kan ik met m'n boerenverstand dan weer niet bij

Door middel van de waterkoeling verplaats je alle warmte naar een plek en een apparaat dat die warmte beter af kan staan aan de lucht dan je CPU (aan de lucht). Het beste wat je dus kunt bereiken is dat dat apparaat (de radiator) net zo warm is als je CPU. Liever zou je de radiator nog warmer hebben dan je CPU, maar dat kan niet.......tot je het goedje gaat samenpersen en dan komt de koelkast om de hoek kijken.

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 24 oktober 2002 @ 12:53:

Een waarheid als een

Maar volgens je formules is het water dat van de CPU komt warmer dan de CPU zelf en daar kan ik met m'n boerenverstand dan weer niet bij

Oeps, ik was vanochtend nog niet helemaal wakker vrees ik.
ff de formuletjes aangepast.

Liever zou je de radiator nog warmer hebben dan je CPU, maar dat kan niet.......tot je het goedje gaat samenpersen en dan komt de koelkast om de hoek kijken.

Of de peltier. In ieder geval een warmtepomp.

[KifArU]

Verwijderd schreef op 24 oktober 2002 @ 11:51:
De foute redenering zit 'm in het feit dat als het water maar lekker lang in de rad blijft, dat het goed afkoelt, en dat het CPU blok koud water krijgt. Opzich klopt dit, maar de gemiddelde TD tussen rad water in en ambient word dan groter, omdat de warmteafgifte per graad minder word vanwege de grotere TD tussen rad water in/uit. De TD tussen rad en ambient zal dus stijgen om de vaste Pin kwijt te raken.

Bij deze theorie wordt in een radiator de verminderde efficiëntie gecompenseerd door een langer verblijf van het water.
In een radiator is het enige belang, dat zoveel mogelijk warmte wordt afgegeven en het water dus weer zo dicht mogelijk bij de omgevingstemperatuur komt.

In het waterblok zou een langer verblijf van het water in het blok ervoor zorgen dat cpu, blok en water allemaal opwarmen. Daarom dus snellere doorstroom.
Hier is het belangrijk, dat de warmte wordt doorgegeven met een zo klein mogelijke TD.
In feite zorg je alleen dat de warmte gelijkmatiger aan het water wordt overgedragen.

Het is belangrijk om te realiseren, dat de hoeveelheden water door rad en waterblok gelijk zijn. Warmte in = Warmte uit.
Wat we hier allemaal bedenken, is dus theorie die in de praktijk niet eens meetbaar zal zijn.

Gedachtenexperiment:
Stel je voor dat je een systeem helemaal op kamertemperatuur hebt en aanzet.
1) De cpu wordt warm en begint warmte af te geven aan het blok.
2) Het blok wordt warm en begint warmte af te geven aan het water
3) Het water wordt warm en begint dit aan de radiator af te geven.
4) Het verschil tussen rad en omgeving is zo klein, dat er bijna geen warmte wordt afgegeven aan de omgeving.
5) Er komt iets warmer water bij het blok.
Terug naar stap 2.

Dit gaat door, totdat het temperatuurverschil zo groot is, dat de volledige warmtestroom aan het water wordt afgegeven en in de rad weer aan de omgeving.

Conclusie: De effectiviteit van blok en rad zijn bepalend voor de prestatie van het hele systeem.
Nu blijkt, dat bij hoge warmtestromen (bijvoorbeeld een cpu met zo'n 50 tot 100 watt/cm^2) vaak het blok bepalend wordt, vanwege de kleine contactoppervlakken met het water.
Daarom wordt vaak naar het blok gekeken als het systeem verbeterd moet worden.

[DAMAGE]

als het water sneller door het rad stroomt lijtk het mij juist dat het warmer word omdat het water dan niet snel genoeg afkoelt.... heb ik gelijk of niet"?

[FreeRider]

DAMAGE schreef op 24 oktober 2002 @ 15:41:
als het water sneller door het rad stroomt lijtk het mij juist dat het warmer word omdat het water dan niet snel genoeg afkoelt.... heb ik gelijk of niet"?

Je hebt helaas geen gelijk... duidelijk mag onderhand zijn dat de flowrate boven een bepaald niveau geen invloed meer heeft op de temperatuur.

Dingen als plaatsing van radiator (na cpu of voor cpu) en flowrate (bij pompjes vanaf 300 l/u) hebben in de praktijk geen invloed op de uiteindelijke temperaturen.

Wat voornamelijk telt is oppervlak, zowel in het koelblok als in de radiator (er vanuit gaande dat de luchtstroom door de radiator goed is).

[Verwijderd]

[nohtml]

KifArU schreef op 24 oktober 2002 @ 13:52:
Bij deze theorie wordt in een radiator de verminderde efficiëntie gecompenseerd door een langer verblijf van het water.
In een radiator is het enige belang, dat zoveel mogelijk warmte wordt afgegeven en het water dus weer zo dicht mogelijk bij de omgevingstemperatuur komt.

Uitgaande van dezelfde grootte radiator kan dit dus niet. De hoeveelheid afgegeven vermogen is afhankelijk van de lamellenoppervlak, de TD tussen de lamellen en de omgeving, en de hoeveelheid lucht.

Als je toelaat dat een gedeelte van de radiator stukken kouder word dan de rest door de vloeistofstroom te vertragen, dan verminder je dus de hoeveelheid afgegeven vermogen bij gelijke overige condities. De TD tussen inkomend water en ambient zal dus stijgen.

[FreeRider]

Wat hierin volgens mij dus sterk meespeelt is dat water niet zo snel warmte opneemt en afgeeft als wij denken/willen

[Terrean]

misschien moeten we dan iets anders gebruiken dan water????
iets wat sneller warmte opneemt en afgeeft

[Verwijderd]

FreeRider schreef op 24 oktober 2002 @ 17:50:
Wat hierin volgens mij dus sterk meespeelt is dat water niet zo snel warmte opneemt en afgeeft als wij denken/willen

De temp van het water maakt iig minder uit dan je in eerste instantie zou denken. Tuurlijk maakt de delta T uit bij de resultaten, maar het verbaasde mij hoe weinig dat is. Ik heb een tijdje zonder rad gedraaid. Het water werd gewoon heel erg warm. Als ik mn hand in het water deed was het gewoon heerlijk warm. Nu met mn rad is het water altijd koud. Voor het gevoel dan he. Mn temp is echter maar 3 of 4 graden gezakt.
Dit heeft te maken met de capaciteit van het water om warmte op te nemen. Water kan gewoon heel erg veel warmte opnemen.

[Gman]

Verwijderd schreef op 25 oktober 2002 @ 22:48:
[...]

De temp van het water maakt iig minder uit dan je in eerste instantie zou denken. Tuurlijk maakt de delta T uit bij de resultaten, maar het verbaasde mij hoe weinig dat is. Ik heb een tijdje zonder rad gedraaid. Het water werd gewoon heel erg warm. Als ik mn hand in het water deed was het gewoon heerlijk warm. Nu met mn rad is het water altijd koud. Voor het gevoel dan he. Mn temp is echter maar 3 of 4 graden gezakt.
Dit heeft te maken met de capaciteit van het water om warmte op te nemen. Water kan gewoon heel erg veel warmte opnemen.

Juist, het kost veel Joules om een liter water een graad warmer te krijgen, en dat is precies wat je moet hebben bij waterkoeling, Bij een verwarming wil je dat weer niet.
Mijn waterkoeling is gewoon KOUD man, ik heb er last van, de koude lucht blaast op m'n arm
Water hoeft dus helemaal niet warm te worden.

Maarja water is zo gewoon heh, en daarom is "alternatieven voor water" een maandelijks terugkerend n00b topic.

[Verwijderd]

Ik denk dat de beste manier om nog iets te winnen qua temp is: een waterblok maken met veel contact en weinig volume. Je kan zo nl de waterstroom rustig houden aan gezien dat toch weinig oplevert en je water stroomt dan langszaam door je rad

Mijn idee van de beste opstelling: een blokje van 2 laagjes koper (2mm) met daartussen een mm of 3 ruimte. Verder geen opstakels erin. Ene kant water erin andere eruit. Erg simpel dus. Slangen maken niet uit, kleine pomp en een grote koperen rad.

Ik ben het trouwens niet eens met Dabits stelling dat je de temp van je water en rad gelijk wilt hebben. Als het water de rad verlaat moet het gewoon zo laag mogelijk zijn.

[FreeRider]

Verwijderd schreef op 25 oktober 2002 @ 22:48:
[...]

De temp van het water maakt iig minder uit dan je in eerste instantie zou denken. Tuurlijk maakt de delta T uit bij de resultaten, maar het verbaasde mij hoe weinig dat is. Ik heb een tijdje zonder rad gedraaid. Het water werd gewoon heel erg warm. Als ik mn hand in het water deed was het gewoon heerlijk warm. Nu met mn rad is het water altijd koud. Voor het gevoel dan he. Mn temp is echter maar 3 of 4 graden gezakt.
Dit heeft te maken met de capaciteit van het water om warmte op te nemen. Water kan gewoon heel erg veel warmte opnemen.

Water kan idd heel veel warmte opnemen, maar wat ik meer bedoelde is dat de snelheid waarmee dit gebeurt niet hoog genoeg is om optimale resultaten te halen, dwz het warmt geleidelijk op. Zelfs als je koelwater permanent 15 graden c is (hier het geval, enigszins weersafhankelijk) dan blijft de cputemp bij full load na een aantal uren nog steeds 30 graden. Ik heb het idee dat veel mensen hier redeneren dat het water wat na 1 pass door de radiator komt meteen dezelfde temperatuur heeft als de buitenlucht, wat dus niet waar is (tenzij je een dijk van een radiator hebt). Men is in de veronderstelling dat het water zeer snel warmte doorgeeft, en zo niet nog sneller als je het langzaam door je radiator laat stromen en snel door je blok. Dit is dus bij een typische wc-opstelling niet het geval, er is eerder sprake van een balans die na een tijdje optreedt (30-35 graden c), en deze is voornamelijk gunstiger te stellen door meer oppervlak te creeren in danwel het koelblok of de radiator. 't is allemaal vrij logisch maar toch redeneert men met in het achterhoofd dat water bijna "instant" warmte doorgeeft, wat dus duidelijk niet het geval is...

[TDLofCC]

Verwijderd schreef op 22 oktober 2002 @ 11:27:

[...]


Hehe, eindelijk iemand die ook tot die conclusie komt
Alleen blokjes die het moeten hebben van een stroom water die boven op de core spuit (Swiftech), hebben een voordeel bij een groter debiet.

Is de Maze 3 ook een blokje waar een hoog debiet voor nodig is ?
Wil nl nu mijn pompje gaan halen en wil even weten of ik nou voor de 800 of 1400 versie moet gaan ...

[Demo]

TheDarkLord666 schreef op 28 oktober 2002 @ 14:10:
[...]


Is de Maze 3 ook een blokje waar een hoog debiet voor nodig is ?
Wil nl nu mijn pompje gaan halen en wil even weten of ik nou voor de 800 of 1400 versie moet gaan ...

De naam zegt het eigenlijk al... Maze = doolhof, dus gangen. Nee dus

[TDLofCC]

aha ... ok.
Dan ga ik voor de 800 l/h

[Gman]

Ik heb een Sicce Nova pomp in m'n Z4 reservoir en die maakt echt totaal GEEN geluid! en doet 800l/u
Ik heb zelf niet eens rubbers nodig tegen de resonantie, zo stil is ie.

[Verwijderd]

FreeRider schreef op 26 oktober 2002 @ 00:04:
[...]


Water kan idd heel veel warmte opnemen, maar wat ik meer bedoelde is dat de snelheid waarmee dit gebeurt niet hoog genoeg is om optimale resultaten te halen, dwz het warmt geleidelijk op. Zelfs als je koelwater permanent 15 graden c is (hier het geval, enigszins weersafhankelijk) dan blijft de cputemp bij full load na een aantal uren nog steeds 30 graden. Ik heb het idee dat veel mensen hier redeneren dat het water wat na 1 pass door de radiator komt meteen dezelfde temperatuur heeft als de buitenlucht, wat dus niet waar is (tenzij je een dijk van een radiator hebt). Men is in de veronderstelling dat het water zeer snel warmte doorgeeft, en zo niet nog sneller als je het langzaam door je radiator laat stromen en snel door je blok. Dit is dus bij een typische wc-opstelling niet het geval, er is eerder sprake van een balans die na een tijdje optreedt (30-35 graden c), en deze is voornamelijk gunstiger te stellen door meer oppervlak te creeren in danwel het koelblok of de radiator. 't is allemaal vrij logisch maar toch redeneert men met in het achterhoofd dat water bijna "instant" warmte doorgeeft, wat dus duidelijk niet het geval is...

Is zeker waar wat je zegt. De snelheid van de overdracht is beperkt. Dus wat je doet is de "bandbreedte" verhogen. De bandbreedte is in dit geval het contact oppervlak van het koelblok met het water. Zo heb je met dezelfde flow TOCH meer overdracht (ik moet ineens denken aan dual channel ddr Is precies hetzelfde principe eigenlijk. )

[Verwijderd]

Demoniac schreef op 28 oktober 2002 @ 15:31:
[...]

De naam zegt het eigenlijk al... Maze = doolhof, dus gangen. Nee dus

Wrong!

Maze 3 (geen doolhof) heeft zelf een hogere doorvoer dan maze2. Maar 800l/u zal zat zijn.

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 28 oktober 2002 @ 16:54:
[...]

Is zeker waar wat je zegt. De snelheid van de overdracht is beperkt. Dus wat je doet is de "bandbreedte" verhogen. De bandbreedte is in dit geval het contact oppervlak van het koelblok met het water. Zo heb je met dezelfde flow TOCH meer overdracht (ik moet ineens denken aan dual channel ddr Is precies hetzelfde principe eigenlijk. )

En dan 2 blokjes op je proc?

[Verwijderd]

heb dit topic een beetje doorgelezen, en ik moet nu tot de conclusie komen dat vanaf 100l/u je aleen maar aan het oppervlakte metaal/water moet denken en de daarbij veroorzaakte turbelentie, nu heb ik een vraag (ben maar een noob) moet deze turbelentie uitgedacht (georganiseerd) zijn of kan dit willekeurig, als dit willekeurig is dan zou je koper moeten hebben wat zo in elkaar zit als glaswol, en dit in een "hol" blokje gooien, en dan een pomp erop die bij de weerstand wat deze troep maakt, nog een 100l/u haalt

[John_Glenn]

Verwijderd schreef op 24 October 2002 @ 11:51:
Ik vind de 'snel door het blok, langzaam door de rad' theorie nog steeds niet kloppen.
...
Even gooien met formules:
...
Stel dat:

T_cpu = (T_cwo + T_cwi) / 2

We verwaarlozen dus even warmteweerstanden van CPU naar water, en we gaan er vanuit dat de opwarming lineair gebeurt. In werkelijkheid is dit meer een 1-1/x kromme.
Hetzelfde kunnen we doen voor de gemiddelde temperatuur van de radiator:

T_rad = (T_rwi + T_rwo) / 2
... etc.

Sorry - ik weet dat ik reply op een post van een maand oud, maar dit moet toch even rechtgezet worden.

Water wat naar de proc gaat is altijd kouder dan de proc. Het kan ook niet heter worden dan de proc, dus als het ervandaan gaat is het nog steeds kouder dan de proc. De cpu-temp is dus zeker niet het gemiddelde van die twee waarden!

Hetzelfde geldt voor de rad: die is altijd kouder dan zowel het in- als uitgaande water. Niet het gemiddelde dus.

Ook begrijp ik niet hoe deze (foute) aannames in relatie staan tot de conclusie. In ieder geval staat in die conclusie dat de warmteafgifte per graad daalt. Dat kan niet... water heeft een vaste warmtecapaciteit. Wat misschien bedoelt wordt is dat de vermogensafgifte van de rad daalt; dat klopt, want als je het water langer koelt gaat dit steeds langzamer door de lagere TD. Dat is dan ook het nadeel van water lang in een rad willen laten - je hebt een grotere rad nodig (met parallele paden liefst) om dit nuttig te maken.

Verder ben ik het wel met je eens, DaBit; hogere systeemflow boeit vanaf een zeker punt niet meer. Waarom? Verschillende redenen... ik denk dat er eentje nog niet is genoemd (als ik goed gelezen heb): niemand hier heeft een reeele schatting van de pomp-energie meegenomen. Maar bij een submersed pomp gaat 100% van het pompvermogen als warmte meetellen, en bij een inline pomp nauwelijks minder! Wat een snellere pomp aan extra efficiency meebrengt, dingt hij af door veel meer warmte in te brengen. Voor een Eheim 1250 is dit 28W (!) ofwel een 30% bijdrage als je een dikke P4 koelt!

NOTE BIJ EDIT: het is niet mijn gebruikelijke gedrag om mijn reacties na het posten zo ontzettend te editen, maar in dit geval zag ik dat het amper leesbaar was wat er stond... surry...

[roedie]

Waterflow is nog niet de helft zo belangrijk als hoe goed je je pasta aanbrengt,... nog niet eens eens welke pasta je gebruikt ofzo...

Water heeft een gigantische warmte capaciteit,... dat het per looping erg weinig opwarmt. tienden van graden bij een lage flow...

ik heb niet het hele topic gelezen,... maar voor zover mijn op ervaring gebaseerde kennis kun je beter naar andere onderdelen zoeken om je winst te behalen, oa radiator, flow daardoorheen en je waterblok zelf, en hoe je het bevestigd.. Allemaal veel en veel belangrijker als je het mij vraagt. Met de flowrate kun je misschien 10e van graden halen. Kun je nog beter aan de viscositeit werken enzo...

[quote van mezelf ergens]
1 liter water per minuut door het blok.
proc. 100 watt -> 60x100= 6000 joule
water 4200 joule per graad per liter

6000/4200= 1,43 graden verschil tussen in en uit. Waar praat je dan over, 60 liter per uur.

Met peliers word het een ander verhaal. natuurlijk.

Doordat een radiator inefficient is bij een lage Delta T word het water natuurlijk ook warmer als 1.5 graad verschil ofzo.

[/quitoe van mezelf ergens]

dus ik stel dat bij een normaal systeem 60liter per minuut nog geen bottleneck vormt, misschien is de berekening wat vereenvoudigd, maar het gaat toch om de hoofdzaken...

[Imhotep]

helemaal mee eens

[John_Glenn]

roedie schreef op 18 november 2002 @ 09:33:
...quote van mezelf ergens]
1 liter water per minuut door het blok.
proc. 100 watt -> 60x100= 6000 joule
water 4200 joule per graad per liter

6000/4200= 1,43 graden verschil tussen in en uit. Waar praat je dan over, 60 liter per uur.
...
[/quitoe van mezelf ergens]

dus ik stel dat bij een normaal systeem 60liter per minuut nog geen bottleneck vormt, misschien is de berekening wat vereenvoudigd, maar het gaat toch om de hoofdzaken...

Per uur bedoel je denk ik
Ik denk ook dat je het verhaal over turbulentie nog mee moet nemen. Met 60l/h stroom kom je er niet omdat dan alleen de buitenste lagen water worden verwarmd. De warmteweerstand is dan te hoog; effectief is er dan bijv maar 15l/h aan koelwater bij.

[Verwijderd]

Een fantastisch nieuw artikel bij overclockers dat zou impliceren dat de flowrate iets meer uitmaakt dan we nu hebben aangenomen:

http://www.overclockers.com/articles654/

[John_Glenn]

Interessant stuk, maar ik blijf toch bij mijn punt. Deze metingen zijn namelijk niet met een real-life opstelling gedaan: het water wordt met een chiller gethermostreerd. Dus als de flow rate omhoog gaat (en de pomp meer warmte in het systeem brengt) zet de regelaar de chiller harder. Dat is hetzelfde als wanneer je samen met de pomp ook de rad-fan sneller zet.

Wat deze flow-rate metingen bewijzen, is dat een hogere flow-rate meer vermogen aan het blok kan onttrekken (=hard bewijs dat wat Sadness bovenin de thread zegt onjuist is). Maar dat hadden we zelf ook wel kunnen bedenken.
Het punt is dat je in een real life opstelling, dus met constant blijvende radkoeling, ook meer pompvermogen in het systeem brengt. Dat maakt je water warmer en doet het effect van de hogere flow in het blok teniet.

[SetsunaKaede]

Owkee, ik heb nu de hele draad gelezen, en wat mij opvalt is dat er weinig over een HEEL belangrijke factor wordt gezegd: de verhouding tussen inhoud en oppervlakte van de kanalen in zowel het blok als de rad. Als je een grote diameter voor je gangen neemt, kan er veel water doorheen, echter, de oppervlakte is relatief gezien kleiner dan als je een heleboel kleine gangetjes maakt. Daar zou dus wat aan gedaan moeten worden.
De redenatie "snel door het blok, langzaam door de rad" gaat wel degelijk op, alleen moet je rad dan niet bestaan uit een paar hele grote buizen (slechte verhouding opp./inhoud, gaan we weer) maar uit een heleboel kleine smalle gangetjes. Op deze manier kan je de totale diameter van de radiator vergroten en tegelijkertijd ook de oppervlakte. Resultaat: een lagere stroomsnelheid, en een betere warmte-afgifte door het grote oppervlak. Dus eigenlijk is het hele idee om je water te koelen: grote radiator = veel oppervlak = betere koeling. Maarja, dat zal niemand verbazen denk ik

[John_Glenn]

Moehahahaha.... check dit: een of andere Duitse gast heeft in hetzelfde systeem 3 verschillende Eheims getest. Hij meet zowel met 1046, 1048 als 1250 dezelfde temps... Alleen komt hij ook al met de verkeerde verklaring aanzetten:

Nun, entgegen der weitläufigen Meinung (die ich selbst hatte), hat sich die CPU-Temperatur mit den 3 Pumpen nicht verändert. Sie lag immer bei einem Maximum von 50Grad. Warum ? Fließt Wasser an der CPU-Die vorbei nimmt es die Wärme auf. Fließt es langsam (5Liter/min) vorbei, nimmt es logischerweise mehr auf als wenn es schnell fließt. Bei einer stärkeren Pumpe (20Liter/min) fließt aber in der gleichen Zeit mehr Wasser an der CPU vorbei. Es nimmt zwar insgesamt weniger Wärme auf, dafür aber öfter.

Bron: http://casemodder.ngz-net...l.php?id=85&art=3&do=show
* John_Glenn lacht zich slap

[Verwijderd]

Als je er 2 keer per eenheid water achter denkt, klopt het toch aardig?

[John_Glenn]

Nou nee, want als je alleen naar het effect kijkt wat hij beschrijft, dan zou de warmteoverdracht op snelstromend water per tijdseenheid nog steeds groter zijn dan op langzaamstromend water (vanwege het constante tempverschil). Dus het is wel waar dat het ene meer opneemt per eenheid water, en het andere vaker voorbij komt, maar de 'warum'-relatie klopt niet.

[roedie]

SetsunaKaede schreef op 22 November 2002 @ 13:29:
Owkee, ik heb nu de hele draad gelezen, en wat mij opvalt is dat er weinig over een HEEL belangrijke factor wordt gezegd: de verhouding tussen inhoud en oppervlakte van de kanalen in zowel het blok als de rad. Als je een grote diameter voor je gangen neemt, kan er veel water doorheen, echter, de oppervlakte is relatief gezien kleiner dan als je een heleboel kleine gangetjes maakt. Daar zou dus wat aan gedaan moeten worden.
De redenatie "snel door het blok, langzaam door de rad" gaat wel degelijk op, alleen moet je rad dan niet bestaan uit een paar hele grote buizen (slechte verhouding opp./inhoud, gaan we weer) maar uit een heleboel kleine smalle gangetjes. Op deze manier kan je de totale diameter van de radiator vergroten en tegelijkertijd ook de oppervlakte. Resultaat: een lagere stroomsnelheid, en een betere warmte-afgifte door het grote oppervlak. Dus eigenlijk is het hele idee om je water te koelen: grote radiator = veel oppervlak = betere koeling. Maarja, dat zal niemand verbazen denk ik

Een goed waterblok moet veel meer hebben als alleen veel oppervlakte. De warmte moet zo makkelijk mogenlijk van de core naar het water. Dus de afstand van core naar water moet zo klein mogenlijk zijn bij zo'n groot mogenlijk oppervlak. En water heeft niet zo veel oppervlakte nodig om flink te koelen. Hoe de warmte door het koper gaat is ook erg belangrijk. Dus een als je een luchtblok omtovert tot een waterblok heb je heel veel oppervlakte, maar nog geen goed waterblok.

Maar lees maar eens de topics door over simulatie van een waterblok.

[Jack]

Verwijderd schreef op 18 april 2001 @ 09:52:
[...]


Weet je trouwens ook dat je de wanden enzo van je koelblok zo dun mogelijk moet houden. T''is maar een hint, maar hoe dikker de wand is hoe groter het temp. verschil is tussen de buitenkant (cpu) en binnenkan (water) dat valt trouwens ook uit te reken, weet nu alleen even niet hoe.

Ff een kleine kick, want toe ik dit las kwam het toch wat bizar over...
Dikkere wand geeft groter temp verschil tussen Cpu en Water zegt Nitraat, maar dat is toch goed? Dan is een dikkere wand toch beter?
Of zie ik hier wat verkeerd?

[John_Glenn]

Een groter tempverschil geeft een snellere warmteoverdracht; dat klopt. En dat is op zich gunstig. Maar als je het tempverschil groter maakt door de cpu warmer te maken, dan ga je de mist in. Het hele doel was namelijk om je cpu te koelen.... Tempverschillen vergroten heeft natuurlijk alleen zin als je dat doet door het water kouder te maken.

Los daarvan is het trouwens niet helemaal zo simpel te zeggen dat een dikker stuk koper ook een warmere cpu oplevert. In een dikkere laag koper kan de warmte zich namelijk beter naar opzij voortplanten. Hoewel de afstand naar het water dan groter is, is de spreiding dan weer beter... daar zit ergens een optimum aan, maar dat hangt weer samen met hoe je water stroomt enz enz... * John_Glenn moet er niet aan denken alle factoren te moeten finetunen...

[Jack]

Dus het best is een dikke bodem voor meer 'warmte-opname' en dunne wanden om verwarming van de cpu tegen te gaan?

[KifArU]

In het topic over simulatie van een waterblok met PRO Cast, werd duidelijk dat een bodemdikte rond de 5 mm optimaal is.
Daarna is het contactoppervlak tussen metaal en water erg belangrijk. Als je de wanden heel dik maakt, houd je weinig ruimte over voor de kanalen.
Dus simpel samengevat, kun je inderdaad stellen dat dunne wanden goed zijn. Voor het warmtetransport, zijn wanden van 2 mm dik al genoeg.

[ Voor 10% gewijzigd door KifArU op 01-12-2002 11:36 ]

[roedie]

kijk, ieder molecuultje moet warmte doorgeven, dat kost tijd, koper doet dat vrij snel en dus goed. Om warmte te transporteren over een stuk koper van 1x1x1 moet het door een tunnel van 1x1 en een afstand van 1. Zeg dat dat 1 op levert. Word het 2x2x1 dan kan er 4 door. want de tunnel is 4 keer zo groot. word het 1x1x4 dan is de tunnel 4x zo lang en kan er 4 keer zo weinig door.

Hoeveel er doorheen gaat samen met de temperatuur die eroverheen staat. een groot temperatuur verschil zorgt voor een grotere warmtestroom. Word er bij een proc. veel warmte verstookt, zal het temperatuurverschil groter worden.

De warmte moet door die finnen naar buiten. En nu moet je mijn tunnel verhaal ff erbij halen. Hoe dikker de finnen, hoe makkelijker, hoe korter de weg, hoe makkelijker.

Een dunnen bedemplaat van waterkoeling zorgt plaatselijk voor een kleine afstand van water naar core, dus kan er veel warmte doorheen. Maar echter alleen op die plek, wat slechts enkele cm2 zijn. Maken we de bodemplaat dikker, worden de tunnels naar de zijkanten en de wandjes groter, gaat daar meer warmte (energie) naar toe, word het temperatuur verschil kleiner en word je proc koeler. Natuurlijk is het moeilijk dat evenwicht te vinden tussen alle diktes en het hele ontwerp, maar dat is net de kunst. Zo min mogenlijk weerstand naar zoveel mogenlijk oppervlakte.

Snapt iedereen het?

[Jack]

Hardstikke mooi...

nu is het duidelijk, in ieder geval voor mij...

[Henry Tower]

Als je je heatsink nou eens zou koelen met water. Gewoon een wc-blok op je heatsink. (desnoods 2 aande zijkant). De heatsink neemt enorm veel warmte op, dus kan je meer koelen, of geeft dit geen beter effect dan gewoon het koelelement op proc?
(of je steekt wat ijs in je water?)

[ Voor 8% gewijzigd door Henry Tower op 01-12-2002 16:12 . Reden: typo's ]

[roedie]

Henry Tower schreef op 01 december 2002 @ 16:09:
Als je je heatsink nou eens zou koelen met water. Gewoon een wc-blok op je heatsink. (desnoods 2 aande zijkant). De heatsink neemt enorm veel warmte op, dus kan je meer koelen, of geeft dit geen beter effect dan gewoon het koelelement op proc?
(of je steekt wat ijs in je water?)

Een lucht blok is er gewoon helemaal niet op gemaakt. En is meestal ook nog van alumium wat maar de helft geleid van koper. Dus bij gelijke afmetingen en gelijke wattage van de proc staat er beina dubbel zoveel over de afstand van einde fin en bij de core...

Als je water bebruikt word alleen de fins gebruikt die dicht bij de core liggen. De rest is gewoon al allemaal op watertemperatuur. Je kunt dus 2/3 van de fins erafzagen qua hoogte. Verder is de bodemplaat niet zo geschikt omdat ook hiervan de buitenkanten op watertemperatuur zijn en dus niet mee koelen.
En er kan geen water doorheen.

[Verwijderd]

interessant allemaal, word dus een zalman cu6500 (uit mijn hoofd) afzagen tot hij ongeveer 1,3 cmhoog is, dicht gieten aan de zijkanten met koper en er water doorheen laten gaan, moet een superkoeling worden op deze manier.

[roedie]

Verwijderd schreef op 03 December 2002 @ 20:03:
interessant allemaal, word dus een zalman cu6500 (uit mijn hoofd) afzagen tot hij ongeveer 1,3 cmhoog is, dicht gieten aan de zijkanten met koper en er water doorheen laten gaan, moet een superkoeling worden op deze manier.

Zou het niet slecht doen. Maar je moet wel zorgen dat overal stromend water is, en dat word iets moeilijker. Vooraal waar de fins erg dicht bij elkaar zitten.

[Verwijderd]

waar een wil is is een weg zeggen ze wel is.

[Verwijderd]

Alleen koop ik voor het geld van een Zalman + aansluitingen + koper + boutjes + moertjes + soldeer + lijm + whatever ook net zo lief een goed waterblok....

[Verwijderd]

flowrate

[Verwijderd]

ben het niet van plan (nog niet) maar wil gewoon ff kijke of ik alles goed snap wat hier staat en bedenk dan altijd gelijk een leuke mod, dat is namelijk naast het Ocen het leukst.

[Exirion]

Verwijderd schreef op 03 December 2002 @ 23:59:
flowrate

Een beetje toelichting/onderbouwing is vaak wel wenselijk op een forum