[WC] ProCAST simulatie van een waterblok

[Verwijderd]

Toch zou ik wel eens willen zien wat een blok met microkanaaltjes of gesinterd koperpoeder erin doet. De druk verhogen is nog wel te doen door een tandradpomp oid te nemen ipv een centrifugaaldingetje

[AleXtc]

Weten jullie misschien wat het ontwerp van de binnenkant van deze blok is ?

Aangezien dit blok een hele goede warmteopname heeft.

Lees deze review maar.
http://www.dansdata.com/coolercomp.htm (gewone koelers)
http://www.dansdata.com/coolercomp_p6.htm (waterblokken)




De XCC P4-CX2 haalt 0.32°C/W

Ter vergelijking;

Danger Den MAZE2-1 haalt 0.35°C/W

[JumpStart]

Op donderdag 13 juni 2002 14:58 schreef DaBit het volgende:
Toch zou ik wel eens willen zien wat een blok met microkanaaltjes of gesinterd koperpoeder erin doet. De druk verhogen is nog wel te doen door een tandradpomp oid te nemen ipv een centrifugaaldingetje

Hmmja, erhh, Flow3D kan 'porous media' aan, dus daarmee kan je het denk ik wel klaarspelen... Misschien ProCAST ook, maar ik ga er niet aan beginnen.

Anyway, plaatjus!, eerst van het spiraalblok:

Zoals nu wel bekend: eerst kopertemperaturen, stap 1500, simulatietijd 8,04 seconde, temp range 22,0 - 48,9 °C.



Watertemperaturen en flowvectors, ook stap 1500, 8,04 seconde, temp range 22,0 - 22,3 °C.



Blok met dabits:

Kopertemperaturen, stap 2000, simulatietijd 22,27 seconde, temp range 22,0 - 55,14 °C.



Watertemperaturen en flowvectors, ook stap 2000, 22,27 seconde, temp range 22,0 - 23.5 °C.

[Verwijderd]

Ben 't topic al een tijdje aan 't volgen en ik vind 't mooi dat er eens een keer gediscussieerd wordt over dikte van bodems en inwendige oppervlakken en meer onderwerpen waar iedereen z'n boerenverstand op vertrouwt maar eigenlijk maar weinig mensen echt kaas van hebben gegeten en hun mening kunnen onderbouwen met natuurkundige feiten of simulaties (ik ken mezelf goed genoeg ). Daarom mijn kleine bijdrage in de hoop dat mensen met meer inzicht en kennis mij mischien wat bij kunnen leren:

Ik heb al veel reviews bekeken van waterblokken en tot nu toe is de Innovacool rev. 3 (of klax) de beste, o.a. hier en hier .

Het inwendige ziet er zo uit:



Het koellichaam is van koper en de behuizing van aluminium dat behandeld is met 't een of ander om corrosie tegen te gaan vanwege de verschillende metalen.
Het verschil met de meeste blokken is volgens mij dat de warmte door een dik stuk metaal naar boven afgevoerd wordt en niet door een relatief dunne bodem naar de zijkanten zoals in spiraalblokken of open blokken. 'T is eigenlijk een dikke kolom metaal die op je die staat met koelribben eraan. Hoe dik de kolom is die op de die staat weet ik niet maar ik schat ongeveer 1/3 van de diameter van het totale koellichaam.

Mijn kleine theorietje is dat het water slechts korte tijd contact maakt met de koelribben ('t water stroomt van links naar rechts) en dus weinig opwarmt, en dat de koeling vrij efficient is doordat veel waterdeeltjes contact maken met het metaal (door de smalle sleuven) zodat de koelribben (of iig de uiteinden) de temp van het water krijgen. De warmte wordt als het ware door de koelribben uit de kern gezogen, waardoor de kern meer warmte uit de core kan 'zuigen'. De warmte moet echter wel een langere weg afleggen om z'n energie aan het water af te kunnen staan. Een dikke dabit met koelribben eigenlijk.

Waarom koelt dit ding zo goed en waarom verslaat het alle spiraalkoelers?

/me denkt dat dit misschien een nieuw topic had moeten zijn maar hier zitten wat mensen die er meer als alleen boerenverstand van hebben

[AleXtc]

Ik denk dat we de koelblokken die in het algemeen het beste koelresultaat geven maar eens verder moeten bestuderen en evt. door procast halen.

Hierdoor kunnen we misschien uitvogelen waarom en hoe dus de beste vorm tot stand kan komen.

[Verwijderd]

Op vrijdag 14 juni 2002 02:05 schreef ET_Inside het volgende:
Waarom koelt dit ding zo goed en waarom verslaat het alle spiraalkoelers?

my 2 cents:

We hebben nu gezien dat de warmteweerstand van het koper niet de limiterende factor is, maar de overdracht van warmte van koper naar water.

De dikke kern in dit blok is blijkbaar erg goed in staat om de core-warmte efficient te verdelen over het hele oppervlak van de kern. De inkepingen vergroten het contactoppervlak enorm, het resultaat is een goed waterblok dat m.i. wel een hogere flow nodig heeft om voldoende te presteren (dit ivm de stroomsnelheid).

Hmmz, leuk ontwerpje, alles bij elkaar. Ik heb ook ooit zoiets ontworpen, maar dan met een heatpipe in het midden ipv massief metaal.

[JumpStart]

Mogelijk de volgende kandidaat ??

* JumpStart heeft even zitten spelen met Pro/ENGINEER...

buitendiameter 50 mm, 40 mm hoog, de schijf-vormige holtes zijn 46 mm diameter [niet 48 dus, edit], 3 mm hoog, tussenruimtes ook 3 mm en de kern is 14 mm diameter. In en uitlaat zijn 10 mm diameter intern, extern 14 mm.

[AleXtc]

Kan je die in een IGS of Cad file op het net gooien?

Ik vind 'm wel weer erug

[P5ycho]

Ik kan niet geloven dat ik dit topic al die tijd over het hoofd gezien heb. Dit moet toch wel het meest interessante topic zijn wat ik de laatste jaren gelezen heb, en ik heb me ook al vaak afgevraagd wat nou het efficientste zou zijn en waarom niemand nu eens simulaties doet. Nu ik de hele reutemeteut gelezen heb sta ik alleen nog maar meer te springen om resultaten en info . Vooral het Klax blok is interessant en daar ga ik nu ff wat over lezen.

*bookmarkt*

[edit] als het meezit kan ik vanavond nog met pro engeneer aan de slag, mits ik eruit kom...

[JumpStart]

Op vrijdag 14 juni 2002 13:06 schreef AleXtc het volgende:
Kan je die in een IGS of Cad file op het net gooien?

Ik vind 'm wel weer erug

* JumpStart doet AleXtc alvast een slabbetje om tegen alle kwijl



Want... hier heb ik de .igs file in een zip archiefje voor je!

Wees niet te enthousiast he ? Dit is pas de eerste even-vijf-minuten-pielen-met-Pro/ENGINEER poging. Er zit nog niet eens een 12x8x1 mm core aan vastgeplakt, laat staan dat er grondig over is nagedacht.

Ik heb al een paar kleine verbeteringen in gedachten namelijk... Meer volgt.

[KifArU]

En ik ben ook aan het simuleren geslagen. Om dit topic niet te idioot groot te maken, heb ik een apart topic geopend:
[topic=524486/1]

[Verwijderd]

Ben héééééééél erg benieuwd wat dit voor geile plaatjes op gaat leveren. En of er ook echt uit blijkt of dit een betere oplossing is.

Krijg je trouwens geen problemen met je minimaal-3-elementen-breedte voorwaarde? Smalle kanaaltjes hier, en veel elementen lijkt me.... resultaat pas over 2 weken?

Hmmmm, ik wacht er wel op. Hoop dat je die HP-bak nog een paar weken mag gebruiken.

Suc6.

[Verwijderd]

Een voordeel van die Innovatec-methode is dat het blokje op een standaard draaibank gemaakt kan worden.
Helaas merk je daarvan niets in de kostprijs.

Met een perspex blokje als behuizing zal het een héél mooi ding kunnen worden.

[Verwijderd]

woooeei heeel erg interessant topic dit, kan er zelf helaas NOG nix aan bijdragen, maar ga nu ook aan de hand vand ProCast ff kijken of ik er wat aan kan toevoegen. Erg interessant, keep up tha good work!

[Verwijderd]

Op zondag 16 juni 2002 11:53 schreef Myst1k4l het volgende:
woooeei heeel erg interessant topic dit, kan er zelf helaas NOG nix aan bijdragen, maar ga nu ook aan de hand vand ProCast ff kijken of ik er wat aan kan toevoegen. Erg interessant, keep up tha good work!

Heb jij ook al procast? Mocht dat een "shareware" versie zijn, ik ben erg geinteresseerd om het een en ander na te rekenen aan dit blok.

Vooral het gebied rond die "triviantjes" in het midden lijkt me Heel erg interessant. Het blok presteerd vreselijk goed, vandaar. Ben zo ie zo benieuwd hoe de turbulentie door het blok heen loopt.

[Verwijderd]

http://metals.about.com/cs/softwareshareware/index_4.htm

kijk hier ff rond zou ik zeggen, vind je allerlei handige proggies...

[P5ycho]

Op zondag 16 juni 2002 11:49 schreef augustus het volgende:
Een voordeel van die Innovatec-methode is dat het blokje op een standaard draaibank gemaakt kan worden.
Helaas merk je daarvan niets in de kostprijs.

Met een perspex blokje als behuizing zal het een héél mooi ding kunnen worden.

Ik ben bezig met kijken of ik de draaibank van me opa hiervoor kan gebruiken, en inderdaad met plexi behuizing. Ik heb een beetje zitten rekenen met m'n vader aan een ongeveer zelfde blok. Ik ga kijken of ik in proengeneer een modelletje kan maken, maar ik garandeer niks

[edit] voor hieronder: PRO/engineer cirkelt wel rond iig.
_{ga me nou niet lopen mailen plz, je krijgt het toch niet}

[JumpStart]

Op zondag 16 juni 2002 13:22 schreef Myst1k4l het volgende:
http://metals.about.com/cs/softwareshareware/index_4.htm

kijk hier ff rond zou ik zeggen, vind je allerlei handige proggies...

Ja, grapjas, links en beschrijvingen van software, maar erhh ... ProCAST is (denk ik) niet als 'warez' versie te krijgen omdat het aantal klanten zo klein is dat de makers 1-on-1 communiceren met gebruikers en zeer regelmatig nieuwe serienummers uitgeven omdat serienummers nooit permanent werken, en gebaseerd zijn op MAC adres.

Als er ooit een ProCAST lekt naar de 'warez' scene, dan is de bron ook meteen bekend, en zwaar de lul ook.

Maar euhhh, wie weet

Ik maak gewoon netjes officieel gebruik van Pro/ENGINEER en ProCAST die de vakgroep, waar ik werk/studeer, onder 'educational license' heeft.

[Verwijderd]

Op zondag 16 juni 2002 23:03 schreef JumpStart het volgende:

[..]

Ja, grapjas, links en beschrijvingen van software, maar erhh ... ProCAST is (denk ik) niet als 'warez' versie te krijgen omdat het aantal klanten zo klein is dat de makers 1-on-1 communiceren met gebruikers en zeer regelmatig nieuwe serienummers uitgeven omdat serienummers nooit permanent werken, en gebaseerd zijn op MAC adres.

Als er ooit een ProCAST lekt naar de 'warez' scene, dan is de bron ook meteen bekend, en zwaar de lul ook.

Maar euhhh, wie weet

Ik maak gewoon netjes officieel gebruik van Pro/ENGINEER en ProCAST die de vakgroep, waar ik werk/studeer, onder 'educational license' heeft.

ho , w8, ik heb nooit gezegd dat je daar ProCast kan downen , alleen je vind er info van veeel proggies, waarmee je van alles kan bekijken en uitrekenen
Edit: ik zei AAN DE HAND VAN, ik ga dus met het proggie in mn achtergedachte ff rondneuzen, kijken of ik het een an adner vind

[Verwijderd]

bron

Blijkbaar heeft Innovatec niets gepatenteerd.

[P5ycho]

veel wateroppervlak en hoge turbulentie zijn veel belangrijker dan direct core contact, dat is wat er uit mijn berekeningen kwam. Nog mooier is dat een draaibank veel minderduur is dan een cnc frees, oftewel cheap!

[Epsilon]

Op vrijdag 14 juni 2002 14:21 schreef JumpStart het volgende:

[..]

* JumpStart doet AleXtc alvast een slabbetje om tegen alle kwijl



Want... hier heb ik de .igs file in een zip archiefje voor je!

Wees niet te enthousiast he ? Dit is pas de eerste even-vijf-minuten-pielen-met-Pro/ENGINEER poging. Er zit nog niet eens een 12x8x1 mm core aan vastgeplakt, laat staan dat er grondig over is nagedacht.

Ik heb al een paar kleine verbeteringen in gedachten namelijk... Meer volgt.

hmm, je hebt al kweet niet hoeveel posts volgehouden datt je geen KLEINE verbeteringen wilde doen .

[JumpStart]

Op maandag 17 juni 2002 13:11 schreef epsilon het volgende:

[..]

hmm, je hebt al kweet niet hoeveel posts volgehouden datt je geen KLEINE verbeteringen wilde doen .

Verbeteringen =/ geheel nieuw blok

Maargoed, het blok met dabits en het spiraalblok rekenen nog steeds (!!) verder, en deze week ga ik dat andere blok misschien eens door de wringer halen

Voortgang: koel016 = spiraalblok, koel012 = dabits blok

dutsm7 21: PRS2 koel016

NUMBER OF STEPS = 2537
SIMULATED TIME = 13.639521 SECONDS
TIME STEP = 0.005397 SECONDS
PERCENT FILLED = 100.000000 %
SOLID FRACTION = 0.000000 %
CYCLE 1 is 0.000000 % COMPLETE
CPU TIME = 830103.062500 SECONDS
SYSTEM TIME = 273.679993 SECONDS
WALL CLOCK TIME = 836874 SECONDS
STEP COMPLETED ON Jun 17 2002 AT 13:48:58

dutsm7 22: PRS2 koel012

NUMBER OF STEPS = 2696
SIMULATED TIME = 30.246647 SECONDS
TIME STEP = 0.014625 SECONDS
PERCENT FILLED = 100.000000 %
SOLID FRACTION = 0.000000 %
CYCLE 1 is 0.000000 % COMPLETE
CPU TIME = 1539501.625000 SECONDS
SYSTEM TIME = 514.289978 SECONDS
WALL CLOCK TIME = 1551899 SECONDS
STEP COMPLETED ON Jun 17 2002 AT 13:50:55

Ja, dat lees je goed, de 'koel012' simulatie loopt al meer dan anderhalf miljoen seconde, bijna 18 dagen dus!

[KifArU]

Op maandag 17 juni 2002 14:45 schreef JumpStart het volgende:
Ja, dat lees je goed, de 'koel012' simulatie loopt al meer dan anderhalf miljoen seconde, bijna 18 dagen dus!

Van dat blok is nu zo'n 30 seconden gesimuleerd. Lijkt het al een beetje tot een evenwicht te komen?
Omdat in mijn simulatie er al snel een situatie dichtbij een evenwicht ontstond.

[JumpStart]

Op maandag 17 juni 2002 15:07 schreef KifArU het volgende:

[..]

Van dat blok is nu zo'n 30 seconden gesimuleerd. Lijkt het al een beetje tot een evenwicht te komen?
Omdat in mijn simulatie er al snel een situatie dichtbij een evenwicht ontstond.

In jou geval moet er alleen in het koper een evenwichtssituatie komen tussen in- en uitgaande warmte. In het geval van die ProCAST simulaties moet daarnaast ook nog de stroming van, en de warmteverdeling in, het koelwater een stabiele situatie benaderen, dat heeft wat meer rekenkracht nodig, niet in de laatste plaats omdat de 3 (warmte in blok, stroming en warmte koelmiddel) elkaar beinvloeden.

[JumpStart]

GODVERRRRR...

Het kloteapparaat is gecrashed !!!

Of hoe dan ook, het werkstation is om onbekende reden gerestart of gereset. De HP-UX shutdownlog toonde NIETS, geen kernel panic, geen shutdown... Heel vaag maar niettemin nogal klote dus, want beide (lang)lopende simulaties zijn nu gestopt (Nee, ik ben niet alles kwijt, alle opgeslagen stappen zijn er nog gewoon.)

Ik moet dus nu eerst uitvogelen hoe een simulatie 'doorgestart' moet worden, en daarna de 2 simulaties weer verder laten gaan waar ze gebleven waren.

GRRRRRR HP-UX Werkstation van (toendertijd, 3,5 jaar geleden) fl.90.000,- en die gaat gewoon als een ranzige PC crashen...

[JumpStart]

Hmmm, okay, ik moet eventjes iets corrigeren:

** Dit bericht is via xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx verstuurd
** aan de maillijst xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
** Verstuurd naar: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Op dinsdag 18 juni is er in de TU wijk, door nog een onbekende oorzaak een kabelbreuk ontstaan. Dit was helaas de oorzaak dat o.a. in het TM gebouw van 16.15 tot ca. 17.00 uur een stroomonderbreking heeft plaatsgevonden.

Sorry HP9000, ik had je niet zo af mogen vallen, je kon niets doen aan die crash ... ( )

[Verwijderd]

Op dinsdag 18 juni 2002 18:49 schreef JumpStart het volgende:
GRRRRRR HP-UX Werkstation van (toendertijd, 3,5 jaar geleden) fl.90.000,- en die gaat gewoon als een ranzige PC crashen...

Hey, SUN UltraSPARC's of HP PA-RISC's aanvallen geld als een flame hoor!

Ontopic: kun jij de resultaten eens checken met die van KifArU? Er zitten nogal verschillen in de temps.

[JumpStart]

Op dinsdag 18 juni 2002 23:06 schreef DaBit het volgende:

[..]

Hey, SUN UltraSPARC's of HP PA-RISC's aanvallen geld als een flame hoor!

Ontopic: kun jij de resultaten eens checken met die van KifArU? Er zitten nogal verschillen in de temps.

Mja, zie hierboven, het arreme ding kon het niet helpen

Maar euhh, zie dat andere draadje voor de verklaring, komt er in het kort op neer: andere dimensie, iets andere temp, andere condities/randvoorwaarden.

[KifArU]

De verschillen zouden niet zo groot mogen/moeten zijn, aangezien de randvoorwaarden vrijwel gelijk zijn.
- 100 watt op een core van 12x8 mm (tegen 96)
- Overdracht water-koper 5000
- Blok uit koper gemaakt
- watertemperatuur van 20 graden (tegen 22)

Dit zou voor een deel moeten compenseren, maar een verschil van 5 graden zou ik vreemd vinden. Dan moet ik nog eens kijken of mijn simpele benadering toch te grof is.

[Epsilon]

Op woensdag 19 juni 2002 08:36 schreef KifArU het volgende:
De verschillen zouden niet zo groot mogen/moeten zijn, aangezien de randvoorwaarden vrijwel gelijk zijn.
- 100 watt op een core van 12x8 mm (tegen 96)
- Overdracht water-koper 5000
- Blok uit koper gemaakt
- watertemperatuur van 20 graden (tegen 22)

Dit zou voor een deel moeten compenseren, maar een verschil van 5 graden zou ik vreemd vinden. Dan moet ik nog eens kijken of mijn simpele benadering toch te grof is.

dit zijn geen absolute waarden, en bij procast reken je ook aan turbulentie van het water en dan dat soort dingen.

[JumpStart]

Arghhhhh, Kif, had nou maar TOCH gewoon hier gepost, dan waren we niet in 2 draadjes aan het praten over de waargenomen verschillen...

Zie hier dus: http://gathering.tweakers.net/forum/list_message/14126410#14126410

[KifArU]

Goed, de rest zal ik hier bijplaatsen.

Voor de volledigheid hier de (enigszins relevante) tekst van het andere topic, het volledige topic:
[topic=524486/1/300]

KifArU:
Geïnspireerd door dit topic [WC] ProCAST simulatie van een waterblok ben ik ook op zoek gegaan naar software om de warmteverdeling binnen een waterblok te simuleren.
ProCast is iets te hoog gegrepen, maar met cosmos (www.cosmosm.com) is ook een redelijke benadering te maken.
De temperaturen zijn in 2 cijfers achter de komma gegeven. Bij een iets nauwkeuriger benadering blijkt dit ongeveer een graad te kunnen schelen. Dus ter vergelijking kunnen deze temperaturen gebruikt worden, absoluut gezien kloppen deze niet.

Mijn opzet is wat simpeler, namelijk warmte aan de ene kant erin en de oppervlakken waar water mee in aanraking komt, krijgen een vaste factor voor warmteafvoer.
Hiermee krijg je een benadering, omdat de invloed van dode punten in de stroom en de opwarming buiten beschouwing blijven.

Voorlopig ben ik van de volgende punten uitgegaan:
- 100 watt aan warmte afgegeven op een oppervlak van 12x8 mm
- Blok gemaakt van koper
- Warmte afgifte van 5000 W/m2.k aan oppervlakken
- Watertemperatuur van 20 graden
Dit zijn waarden die in het andere topic ook gebruikt worden.

Verder heb ik steeds een maat van 50x50 mm gebruikt. Dit is met verschillende deksels op alle cpu's te gebruiken.
Voor de wanden van het blokje heb ik voor de stevigheid altijd minimaal 4 mm gebruikt.
Voor de kanalen heb ik een minimum breedte aangehouden van 4 mm, omdat dit een vrij standaard freesmaat lijkt te zijn.
Ook is bij het maken van belang, dat de diepte maximaal
Verder heb ik gerekend zonder koeling aan de lucht aan de buitenkant.

Verder heb ik geen deksel meegenomen, omdat deze vaak van kunststof zijn en weinig warmte afgeven. Ook is het lastiger invoeren.

Voor de invoer heb ik op alle blokken een stukje koper getekend van 12x8x0,01 mm. Dit is zo dun mogelijk om weinig weerstand te creëren, maar wel een hoogteverschil, anders kan het programma er slecht mee omgaan.
Dit levert voor de onderkant altijd een beeld op dat hierop lijkt: (temperaturen zijn hier dus niet van belang)


Eerst ben ik gaan experimenteren met een "basisblok", gewoon een leeg bakje van koper.
Omdat dit nog wel eens met koperplaat gesoldeerd wordt, eerst een blokje met een bodem en wanden van 0,5 mm:

Hieruit komt duidelijk naar voren dat de optimale bodemdikte is: zo dik mogelijk.
Op zich logisch, omdat de bodem veruit het grootste deel van het oppervlak is. Dus hoe groter de spreiding, hoe beter.
De hoogte van de interne ruimte heb ik niet gevarieerd omdat dat heel weinig verschil in oppervlak oplevert.

Daarna heb ik een kanaal aangebracht in het blokje. Niet de meest optimale, maar in ieder geval een duidelijke vergroting van het interne oppervlak:

Hieruit blijkt dat het vergroten van de interne ruimte maar weinig effect heeft boven de 10 mm. Een verdubbeling van de hoogte heeft een effect van 1,5 graad.

Daarna ben ik gaan kijken of 1 lang kanaal of enkele parallelle kanalen beter zou zijn.
Bedenk hierbij dat ik de opwarming van het water buiten beschouwing heb gelaten. Het effect van "warmer" water aan het eind van de spiraal of de lagere stroomsnelheid in parallelle kanalen, zijn dus niet van invloed.

De interne hoogte is vast op 10 mm gezet, vanwege de spreiding van de warmte heb ik wel verschillende bodemdiktes en vormen bekeken.
Eerst een vorm waarbij de kanalen evenwijdig aan de zijkanten van het blok lopen:

Hieruit blijkt dat een bodemdikte van meer dan 5 mm eigenlijk niet meer bijdraagt aan het resultaat.

Het verschil tussen evenwijdige of diagonale kanalen wordt waarschijnlijk veroorzaakt door het kleinere oppervlak van de tussenwanden in het blok met evenwijdige kanalen.
Omdat bij de diagonale kanalen de tussenwand schuin over de core heenloopt, is de warmtespreiding hier voor mijn gevoel beter dan in het blok met diagonale kanalen.

Bij gelijke maten, ontlopen de verschillende blokken elkaar niet veel.
Dat brengt mij tot de (voorlopige) conclusie dat het oppervlak waarover warmte wordt uitgewisseld belangrijker is dan de vorm.

Verder is steeds een constante factor aangehouden voor de warmteoverdracht van koper naar water.
Omdat de temperaturen in de simulaties vrij hoog zijn (gunstigste is 36 graden), maar in de praktijk lager blijken te kunnen komen, zou deze factor misschien aangepast moeten worden. Overigens wordt er in de praktijk bijna nooit een belasting van 100 watt gehaald.

Om dit uit te zoeken, ben ik op zoek naar mensen die een (zelfgemaakt) waterblok hebben, waarvan een tekening beschikbaar is en die temperaturen van water en cpu hebben gemeten. Als ik dan zo'n blokje simuleer, zou ik kunnen kijken of een andere waarde betere resultaten geeft.

Ook een middel aan het water toevoegen om de oppervlaktespanning te verlagen (waterwetter), kan invloed hebben op deze factor.

Verder verwacht ik de vraag of ik andere blokken wil simuleren. Ja, dat wil ik wel doen onder de volgende voorwaarden:
-Er moet een 3d-tekening beschikbaar zijn in .sat-formaat of vergelijkbaar, wat ik in cosmos kan laden.
Dit kan gemaakt worden met onder andere autocad, solidworks en Pro/engineer
-Aan het blok moet een uitsteeksel van 12x8 mm gemaakt worden (zo dun mogelijk) waar de warmte ingevoerd kan worden
-Als er een deksel op gesoldeerd wordt, moet het model uit 2 delen bestaan, blok en deksel
-Er moet een e-mail adres bekend zijn, waar het resultaat heen kan
-Het resultaat moet hier gepost worden (kan niet alles op eigen ruimte kwijt)
-Als er een blokje uitgevoerd is, moeten de overige gegevens uit de praktijk ook gepost worden.
-Als je in de simulatie een ander materiaal voor het blok of het koelmiddel wil gebruiken, ben ik gebonden aan de bibliotheek van cosmos. Hier staan redelijk wat materialen in, maar niet alles. Ook zul je een waarde voor de warmteoverdracht tussen het materiaal en het koelmiddel zelf moeten uitzoeken.


JumpStart:


Ziet er goed uit, maar ik mis 1 gegeven: de tijd! Hoe veel seconden of minuten procestijd heb je gesimuleerd ? Of heb je de simulatie gewoon laten lopen tot er geen verandering meer optrad in de temperatuursverdeling ?


KifArU:

In dit programma heb je de opties "transient" of "steady state". Deze heb ik allebei geprobeerd, met een simpel blok (leeg blokje, 5 mm bodem, 5 mm opbouw)
Bij transient kun je de doorlooptijd en de stapgrootte aangeven.
Toen ik een redelijk fijne mesh gebruikte (ca 25000 elementen) en 7200 seconde met een stapgrootte van 1 seconde invoerde, had de computer na 24 uur rekenen zo'n 90% gedaan, een swapfile van meer dan 1 gb (bij 512 mb intern geheugen op een duron 800) en een eigen wisselbestand van 2 gb gemaakt en crashte toen. Op dat moment duurde iedere % meer dan een uur.
Dus maar wat minder (zo'n 15000 elementen en 300 seconden) en daaruit bleek, dat de temperatuur al na zo'n 20 seconden stabiel werd. Waarschijnlijk doordat het water niet opwarmt, maar gewoon een convectie met 5000 W/m2.k wordt ingevoerd.
Hierop baseer ik ook de uitspraak in het andere topic, dat het warmtetransport in het blok niet de beperkende factor is. Dit zie je na 5 tot 6 seconden al bij de definitieve situatie in de buurt komen.
De optie steady state berekent meteen dit getal met een nauwkeurigheid binnen 1 graad van wat er na 300 seconde werd bereikt.
Nu gebruik ik dus alleen steady state en dan duurt de berekening hooguit een minuut, omdat alle tussenstappen niet worden opgeslagen.

Het verschil tussen een fijne en grove mesh is ook minder dan 1 graad, dus voor deze massa-berekeningsslag heb ik ook een grove mesh aangehouden. (ca. 1,5mm)
Als ik een blokje exacter wil weten, dan kan ik wel een fijne mesh invoeren. (elementen van 0,3 of 0,5 mm) Maar dan duurt het meshen zo een kwartier tot een half uur en krijg je bijvoorbeeld 500.000 elementen. Dat vreet geheugen en opslag. (Ik heb geen unix-bak, dus dan wil hij met zulke getallen wel eens crashen )

Dus ook weer een kleine afronding, maar nauwkeurig genoeg om een beeld te krijgen.


KifArU:

En een simulatie van een van de blokken uit een ander topic:

Op zich een redelijk goed resultaat, maar waarschijnlijk te dunne tussenwanden, waardoor het grote oppervlak niet meer effectief gebruikt wordt. De einden van de tussenwanden zijn namelijk wel erg koel.


DaBit:

Hmm, de temps zijn toch beduidend anders dan die van ProCAST. Waar zitten de verschillen?


JumpStart:

OI!! lezen dabit Kifaru werkt zonder stroming, gewoon een vaste waarde voor warmteoverdracht per oppervlakte-eenheid.

Watertemp bij mij is 22 °C initieel, en intern, lokaal aan het contactoppervlak, wel 25 °C en hoger.


DaBit:

*schaam*
Ik raus weer te hard door de topics heen
Ik heb niks gezegd...


KifArU:

en om het nog erger te maken:
Dit blok is volgens mij nooit met procast gesimuleerd.
Maar kijk ook even in de thread van procast naar mijn reactie: Volgens mij mogen de resultaten nooit al te ver uit elkaar liggen, omdat de voorwaarden niet zo heel veel verschillen.
Ik ben vrij grof aan het werk, maar een "redelijke benadering" kan er volgens mij nooit 20 graden of meer vanaf zitten.

Voor de volledigheid nog even de redenering, waarom ik deze uitgangswaarden heb genomen (In wetenschappelijk volledig onverantwoorde taal om het voor iedereen begrijpelijk te houden):

- 100 watt aan warmte afgegeven op een oppervlak van 12x8 mm
Vermogen van een flink overgeklokte athlon op de grootte van de core.

- Blok gemaakt van koper
Beste warmtedoorgifte, dus beste spreiding door het blok. Dit kan ook ook heel simpel veranderen in andere materialen, maar die leveren eigenlijk allemaal hogere temperaturen op.

- Warmte afgifte van 5000 W/m2.k aan oppervlakken
Overgenomen uit het procast-topic. Dit is eigenlijk de lastigste in het hele proces. Deze is afhankelijk van enkele factoren en per plaats variabel. Om het makkelijk werkbaar te houden, heb ik deze aangenomen op 5000.
it zijn bij mij dus alle vlakken. Omdat ik de vloeistofstroom niet simuleer, heb ik dus geen opwarmend water en geen dode hoeken. Dit levert dus een iets geflatteerde waarde op.

- Watertemperatuur van 20 graden
Dit zijn waarden die in het andere topic ook gebruikt worden (of werden), simpelweg een standaard kamertemperatuur. Dit is ook heel makkelijk te veranderen.

- Verder heb ik steeds een maat van 50x50 mm gebruikt. Dit is met verschillende deksels op alle cpu's te gebruiken.

- Voor de wanden van het blokje heb ik voor de stevigheid altijd minimaal 4 mm gebruikt.

- Voor de kanalen heb ik een minimum breedte aangehouden van 4 mm, omdat dit een vrij standaard freesmaat lijkt te zijn.

- Ook is bij het maken van belang, dat de freesdiepte maximaal 2,5 x de breedte kan zijn. (Sommige gesimuleerde blokken zijn dus niet zomaar te frezen.)

- Verder heb ik gerekend zonder koeling aan de lucht aan de buitenkant. Dit kan ik ook meenemen, maar dan moet ik eerst de factor voor overgang van koper naar lucht weten. Verder heb ik aangenomen, dat deze maar heel weinig meehelpt in vergelijking met het water. (Verwaarloosbaar dus)


Dus de vergelijking even kort samengevat: Iets meer vermogen, iets minder koeling aan de buitenkant, iets meer koeling aan de binnenkant en iets kouder water. (20 ipv 22 graden en geen opwarming)
Dit zou voor een deel moeten compenseren, maar zou verder weinig verschil mogen maken.


JumpStart:

Ok, om de resultaten van Cosmos naast ProCAST te kunnen leggen moet je echt zo veel mogelijk dingen hetzelfde houden, dus, als je tijd hebt, probeer dan even een nieuwe simulatie op te zetten met de volgende dimensies/instellingen/waardes:
'leeg' blok, dus een simpele bak van 60x60x18 mm (deksel zou 2 mm erbij doen)
4 mm dikke bodem
wanden 3 mm dik
12x8x1 mm core (en dus niet 0,001 oid.)

Tsja, temperaturen ?? Op het moment dat je 20 °C pakt dan is dat nogal rigoreus, want vooral in contact met de wand is het water zeker warmer dan je intree temperatuur.

Om je een idee te geven: ProCAST plaatje, na 66,666 seconden, temperatuur van het water in contact met het koper. Bovenste plaatje is de bovenkant van het vloeistof kanaal, onderste plaatje is het raakvlak met de bodem van het koelblok.



Als ik het zo bekijk zou je als volgt de werkelijkheid kunnen benaderen: bodemoppervlak = Tinlaat + 0,5 °C en voor de wanden Tinlaat + 1 °C. Waarbij Tinlaat dus je koelwatertemperatuur is.

Als je ook koeling aan lucht mee zou willen nemen: Ik heb in ProCAST de default waarde van 10 W/m²/K gebruikt, maar dat is bij een Delta T van een paar graden echt miniem.

Koper (puur) heeft een geleidbaarheid van 398 W/m/K bij 300 K en 392 W/m/K bij 400 K. De warmtecapaciteit is bij 300 K 385 J/Kg/K en bij 400 K 396 J/Kg/K

[KifArU]

Kijk eens, de grote vergelijking:

Een blokje van 60x60 mm, 18 mm totale hoogte (14 mm intern en 4 mm bodemdikte), hoeken afgerond met een straal van 5 mm, wanddikte 3 mm.
Gemaakt uit koper, geleidbaarheid en warmtecapaciteit van 390 (vast in designstar).
Convectie bodem 5000, temperatuur koelmiddel 22,5
Convectie binnenwanden 5000, temperatuur koelmiddel 23
Convectie buitenwanden 10, temperatuur koelmiddel 22
Warmte-invoer: 1.000.000 watt/m2 op een core van 12x8x1 mm (totaal 96 watt)
Mesh: 50.714 elements, 11.897 corner nodes
In de eerste 2 afbeeldingen, een doorlopende temperatuurschaal. In de doorsnede een discrete schaal.

Binnenkant:


Onderkant:


Doorsnede:

[Verwijderd]

hmmm, ik dacht ff een goed idee te kunnen lanceren voor de ideale vorm van een koelblok. Maar het is toch allemaal iets moeilijker dan ik zo op het eerste gezicht dacht.
Ik ben er (nu nog) wel van overtuigd dat het koudste water op de koudste plek van het koelblok binnen moet komen en op het heetste plekje, bij de processor dus, er weer uit. Een warmtewisselaar dus.

Kortom, ik zal er dus nog eens goed over nadenken.

[KifArU]

Op woensdag 19 juni 2002 18:34 schreef tomkamphuys het volgende:
Ik ben er (nu nog) wel van overtuigd dat het koudste water op de koudste plek van het koelblok binnen moet komen en op het heetste plekje, bij de processor dus, er weer uit. Een warmtewisselaar dus.

In de natuur zie je erg veel het tegenstroom-principe, maar de temperatuurverschillen zijn zo klein, dat ik vermoed dat het erg weinig uitmaakt.

[P5ycho]

het gaat allemaal om oppervlakte en overdracht tussen koper en water. koper zelf transporteert de warmte meer dan voldoende, waar je dus op zou moeten focussen is zoveel mogelijk oppervlak en turbulentie. Zie ook het innovatek blok, dit presteert enorm goed terwijl de afstand tussen core raakvlak en water minstens 1,5cm is.

[JumpStart]

Goed, we zijn weer onderweg, simulaties zijn eindelijk weer 'doorgestart', al is het laatste staartje, na de laatst opgeslagen stap helaas verloren. Toch wel een beetje jammer dat de teller voor de totale rekentijd door de herstart gereset is...

Koel012: 2858 stappen, simulatietijd 32,2 seconden, rekentijd 1643958 seconden. Nu, na doorstart: 2800 stappen, simulatietijd 31,5 seconden, rekentijd een paar minuutjes.

Koel016: 2820 stappen, simulatietijd 15,2 seconden, rekentijd 929181 seconden. Na doorstart: 2800 stappen, simulatietijd 15,0 seconden, rekentijd ook hier een paar minuutjes.

[P5ycho]

Het lijkt me zeer interessant om later eventueel een innovatek-achtig blok te simuleren, mocht er tijd en vraag naar zijn. ik denk dat de resultaten zeer interessant zijn namelijk.

[JumpStart]

Op donderdag 20 juni 2002 15:26 schreef P5ycho het volgende:
Het lijkt me zeer interessant om later eventueel een innovatek-achtig blok te simuleren, mocht er tijd en vraag naar zijn. ik denk dat de resultaten zeer interessant zijn namelijk.

_{Deze had je toch al gezien ? : http://gathering.tweakers.net/forum/list_message/14048832#14048832}

Ik moet dat blokje alleen nog even wat aanpassen, core eraan vastplakken, de kern dikker maken en spelen met de dikte van de schijven, de tussenruimtes en de totale hoogte.

Maar voorlopig draaien koel012 (blok met dabits) en koel016 (spiraal met bodemdikte variatie) weer en het duurt nog op z'n minst tot na het weekend dat ik een van de 2 een [kill -9] geef om dat andere blok te proberen.

[P5ycho]

Die had ik inderdaad al gezien.
Verschillen tussen schroefdraad (zodat er een bepaalde stroming geforceerd wordt) of jouw design lijkt me ook interessant. Helaas denk ik dat het al zwaar genoeg zal zijn om 1 simulatie te laten draaien.

goede resultaten zijn belangrijker dan een snelle afhandeling in ieder geval.

Als je het mij vraagt mag de 'kern' wel wat dikker.

[roedie]

Op woensdag 19 juni 2002 18:15 schreef KifArU het volgende:
Kijk eens, de grote vergelijking:

Een blokje van 60x60 mm, 18 mm totale hoogte (14 mm intern en 4 mm bodemdikte), hoeken afgerond met een straal van 5 mm, wanddikte 3 mm.
Gemaakt uit koper, geleidbaarheid en warmtecapaciteit van 390 (vast in designstar).
Convectie bodem 5000, temperatuur koelmiddel 22,5
Convectie binnenwanden 5000, temperatuur koelmiddel 23
Convectie buitenwanden 10, temperatuur koelmiddel 22
Warmte-invoer: 1.000.000 watt/m2 op een core van 12x8x1 mm (totaal 96 watt)
Mesh: 50.714 elements, 11.897 corner nodes
In de eerste 2 afbeeldingen, een doorlopende temperatuurschaal. In de doorsnede een discrete schaal.

Binnenkant:
[afbeelding]

Onderkant:
[afbeelding]

Doorsnede:
[afbeelding]

Ja ja, de bodem mag volgens mij wel ietsje dikker. wat dacht je van dubbel zo dik .

[tofus]

Op woensdag 19 juni 2002 18:45 schreef KifArU het volgende:
In de natuur zie je erg veel het tegenstroom-principe, maar de temperatuurverschillen zijn zo klein, dat ik vermoed dat het erg weinig uitmaakt.

Hmm... Toch op zich wel interessant om te onderzoeken; Ik ben namelijk van mening dat het warmte-wisselaar principe hier weinig zoden aan de dijk zet. Het doel van een waterblok is volgens mij het koelen van een statisch opperlvlak (de bovenkant van de processor-core). Bij een warmtewisselaar heb je over het algemeen twee dynamische warmtestromen die tegen elkaar inwerken, en vindt de warmte-overdracht tussen beide stromen plaats over de gehele lengte van de warmtewisselaar. Als waterkoeling inderdaad zou werken als een warmtewisselaar, zou dat inderdaad inhouden dat hoe groter/dikker het blok en hoe verder de water-instroom van de hete kern van het blok verwijderd is, hoe beter het koelresultaat zou zijn.

Toch levert direct-die koeling betere resultaten op dan een dik/groot waterblok. Je zou vanuit dat perspectief dus juist verwachten dat hoe dichter het koelblok direct-die koeling benaderd, hoe beter het resultaat; maar dat houdt juist weer in dat de hoeveelheid koper en/of de dikte van de grondplaat zo klein mogelijk zou moeten zijn. Dit is in tegenspraak met de conclusie die hierboven getrokken wordt, en ik kan eerlijk gezegd niet zeggen *WAT* nu juist is, en *WAAROM*.

Wel weet ik dat het over het algemeen betere koelprestaties oplevert als je je CPU blok in een waterkoeling-circuit zo dicht mogelijk achter de radiator hangt (en dus voor evt. GPU en chipset koelblokken). Volgens het principe van de warmtewisselaar zou je juist *EERST* je GPU en chipset koelers achter je radiator moeten hangen (want die produceren het minste warmte, en het water is het koudst als het net uit de radiator komt), en daarachter pas je CPU. Maar zo werkt het dus in de praktijk echter niet. Nu heeft dit natuurlijk betrekking op een geheel circuit, en niet op een koelblok, maar intuitief zou ik toch zeggen dat je qua waterkoeling je niet teveel vast zou moeten pinnen op het warmtewisselaar-concept (tenzij je twee waterkoeling-circuits hebt waarbij één circuit de andere moet koelen; dan is een warmte-wisselaar juist weer ideaal).

Maar het is dus allemaal een kwestie van gevoel en intuitie. Het zou nu juist zo leuk zijn als je een keer onderbouwd iets zinnigs over de hele shit kon zeggen. Dat lukt echter alleen maar door veel te testen en te onderzoeken in de praktijk, en te proberen geen aannames te maken (want vroeg of laat blijken die vaak alleen maar als oogkleppen te werken). Daarom vind ik deze draad dus ook zo zinnig! Keep up the good work, zou ik zeggen...

[P5ycho]

tofus, mijn berekeningen zijn puur theorethisch. Maar als je kijkt bij de ratings van Overclockers.com zie je dat het Qpower systeem met een blok van swiftech, een blok leeg van binnen dus) er slechter vanaf komt dan een innovatek systeem. jammer is wel dat het hele systeem getest is, en niet alleen de blokken. dit maakt de resultaten dus ietwat onbetrouwbaar.

de formules en dergelijke staan op m'n pa's pc, ik zal em eens vragen offie me dat excel sheetje ff kan mailen.

[JumpStart]

Op donderdag 20 juni 2002 19:58 schreef tofus het volgende:

[..]


Toch levert direct-die koeling betere resultaten op dan een dik/groot waterblok. Je zou vanuit dat perspectief dus juist verwachten dat hoe dichter het koelblok direct-die koeling benaderd, hoe beter het resultaat; maar dat houdt juist weer in dat de hoeveelheid koper en/of de dikte van de grondplaat zo klein mogelijk zou moeten zijn. Dit is in tegenspraak met de conclusie die hierboven getrokken wordt, en ik kan eerlijk gezegd niet zeggen *WAT* nu juist is, en *WAAROM*.

Direct-die koeling is voor mij een hele grote No Go! En wel om deze simpele reden: als je bevestigingsmechanisme faalt ben je gruwelijk de penis! Dit is gewoon géén realistische optie.

Daarnaast heb ik zo mijn twijfels over de stelling dat Direct-die koeling beter is. Een core heeft tenslotte veel minder oppervlak dan het binnenwerk van een goed koelblok.

Zelfs het 'lege' 60x60 blok met 3 mm dikke wanden heeft al meer dan 5000 mm² ( 9900 mm² incl. deksel en buis ) tegen 90-120 mm² voor een typische CPU zonder heatspreader.

Ok, dus de warmteoverdracht van silicium direct aan water is beter, maar je zit met een fractie van het oppervlak. Dit gebrek aan oppervlak zul je moeten compenseren met een hoge vloeistofsnelheid.

Een 310 mm² Alpha EV6 die er 109 watt uitdondert, die is misschien goed met direct-die koeling aan te pakken, een 80 mm² thoroughbred die er 70 watt uitgooit, die heeft het moeilijker, want de vermogensdichtheid is dan ineens 2 1/2 keer hoger.

_{Kijk hier maar eens: The Tech Report: CPU Heat Dissipation Table}

Wel weet ik dat het over het algemeen betere koelprestaties oplevert als je je CPU blok in een waterkoeling-circuit zo dicht mogelijk achter de radiator hangt (en dus voor evt. GPU en chipset koelblokken). Volgens het principe van de warmtewisselaar zou je juist *EERST* je GPU en chipset koelers achter je radiator moeten hangen (want die produceren het minste warmte, en het water is het koudst als het net uit de radiator komt), en daarachter pas je CPU. Maar zo werkt het dus in de praktijk echter niet. Nu heeft dit natuurlijk betrekking op een geheel circuit, en niet op een koelblok, maar intuitief zou ik toch zeggen dat je qua waterkoeling je niet teveel vast zou moeten pinnen op het warmtewisselaar-concept (tenzij je twee waterkoeling-circuits hebt waarbij één circuit de andere moet koelen; dan is een warmte-wisselaar juist weer ideaal).

[..]

Dit hele simulatie verhaal negeert radiatoren, pompen en ram-, video- en chipset koelers, dus dit is een beetje overbodig, NOFI.

Het hele mee- of tegenstroom verhaal wordt in dit geval pas interessant als je in je koelblok plaatselijk sitaties krijgt waar koper dezelfde temperatuur heeft als het koelmiddel. Zolang dat niet het geval is ? "Lekker belangrijk!"

Ditto voor wat er nou voor of na het koelblok komt. Er komt, ongeacht de stromingsweerstand gewoon water naar binnen met 1 m/s, en dat water is gewoon 22 °C. Dus maakt het in dit geval niets uit wat er nou voor of na het koelblok komt.

[tofus]

Op donderdag 20 juni 2002 20:17 schreef P5ycho het volgende:
[..] jammer is wel dat het hele systeem getest is, en niet alleen de blokken. dit maakt de resultaten dus ietwat onbetrouwbaar.

Misschien is het minder onbetrouwbaar dan je denkt om uit te gaan van een compleet (en dus gesloten) systeem. Er zijn een boel variabelen die evt. de vorm van het 'ideale' waterblok mede kunnen bepalen: o.a. het aantal liter water per minuut dat het blok kan verwerken, de stroomsnelheid van het water door het blok, de mate van 'feedback' van de waterstroom aan zichzelf (turbulentie), het materiaal van het blok, de dikte van dit materiaal op verschillende plaatsen in het blok, het totale koeloppervlak, de lokatie van dit koeloppervlak t.o.v. de koude instroom en de warmtebron, de vorm van de warmtebron, de temperatuur van het instromende water, de temperatuur van de wartmebron, de hoeveelheid geproduceerde warmte, etc., etc.

Ieder van deze variablen kan van invloed zijn op de uiteindelijke vorm van het waterblok. Omdat in een gesloten koelcircuit met b.v. een radiator de temperatuur van het instromende water (in het blok) langzaam naar een evenwichtspunt zal stijgen, zul je om deze evenwichtstemperatuur te kunnen berekenen (en dus iets zinnigs te zeggen over de koelcapaciteit van je koelblok; je kunt je simulaties wel uitvoeren met een watertemperatuur van 22 graden; maar als na verloop van tijd de watertemperatuur stabiliseert op bijv. 28 graden, kan dan meteen van invloed zijn op alle andere variabelen in de vergelijking, en dus kun je niet zomaar zeggen dat een blok dat op 22 graden goed presteert ook op 28 graden net zo goed presteert), het gehele (gesloten) watercircuit in je simulatie op moeten nemen.

[P5ycho]

_nevermind

[JumpStart]

Op donderdag 20 juni 2002 20:54 schreef tofus iets over waterkoeling in praktijk...

[..]

Je hebt helemaal gelijk, als je zegt dat alles van invloed is op de totale koelprestatie. Dat ontken ik dan ook niet.

Maar, het hele doel van die simulaties was een beetje inzicht te krijgen in wat er in een waterblok gebeurt met stroming en temperatuursverdeling. Niet wat slangen, radiator, pomp en overige koelbloken doen.

Als je wilt weten wat er in een koelblok gebeurt, dan isoleer je het koelblok van de rest.
_{( hehehe , niet bedoelde woordgrap )}

Als je de rest van het systeem negeert hoef je dat uiteraard ook niet te simuleren. Nog afgezien van het feit dat het een absolute RAMP zou zijn om het systeem in z'n geheel te simuleren... Heb je een paar, erhhh, jaar rekentijd voor me ?

Tenzij je iets leuks, 32-node multiprocessor, achtigs tot mijn beschikking kan stellen ofzo, en de juiste simulatiesoftware, dan wil ik een poging wagen.

[tofus]

Op donderdag 20 juni 2002 21:06 schreef P5ycho het volgende:
er is toch geen verschil? de materialen zijn hetzelfde, de temperaturen zijn hetzelfde, etc etc. de temperatuur mag dan wel verschillen maar mocht de overdracht beter zijn bij beide blokken dan zul je toch zien dat het ook bij beiden toeneemt?

Ook zal die 6C echt niet een verschil van meer dan 0,01C uitoefenen op het eindresultaat.

Hoe weet je dat er geen (relatief) groter/kleiner verschil is tussen twee blokken bij een andere andere temperatuur? Dat is een aanname die je doet, en welliswaar een waarschijnlijke aanname, maar vooralsnog een aanname die je niet kunt onderbouwen met aan de praktijk getoetste argumenten.

Het zelfde geldt voor de tweede aanname die je maakt; ik ben met je eens dat het waarschijnlijk zo is dat die 6C nauwelijks verschil zal maken, helemaal als je twee verschillende blokken onder verder dezelfde omstandigheden vergelijkt. Maar dat is wederom een aanname, die je alleen met argumenten kan toetsen als je het gehele gesloten circuit doorrekent. Maar daar zul je waarschijnlijk een flinke Cray voor nodig hebben ;p

[tofus]

Op donderdag 20 juni 2002 21:15 schreef JumpStart het volgende:

[..]

Je hebt helemaal gelijk, als je zegt dat alles van invloed is op de totale koelprestatie. Dat ontken ik dan ook niet.

Maar, het hele doel van die simulaties was een beetje inzicht te krijgen in wat er in een waterblok gebeurt met stroming en temperatuursverdeling. Niet wat slangen, radiator, pomp en overige koelbloken doen.

Als je wilt weten wat er in een koelblok gebeurt, dan isoleer je het koelblok van de rest.
_{( hehehe , niet bedoelde woordgrap )}

Als je de rest van het systeem negeert hoef je dat uiteraard ook niet te simuleren. Nog afgezien van het feit dat het een absolute RAMP zou zijn om het systeem in z'n geheel te simuleren... Heb je een paar, erhhh, jaar rekentijd voor me ?

Tenzij je iets leuks, 32-node multiprocessor, achtigs tot mijn beschikking kan stellen ofzo, en de juiste simulatiesoftware, dan wil ik een poging wagen.

hehe...precies. Mijn bedoeling was ook helemaal niet om de poging an sich af te vallen; zoals ik al eerder zei: ik vinnet een superidee. Net wat je zegt, het kan geen kwaad om wat meer inzicht in de hele materie te krijgen, en dan moet je nu eenmaal roeien met de riemen die je hebt. Maar daarbij moet je natuurlijk wel in ogenschouw blijven houden dat je slechts berekeningen aan het uitvoeren bent op een model van een model. Dus moet je ook heel voorzichtig zijn met de conclusies die je trekt, als je uberhaupt al conclusies durft te trekken. Maar nogmaals: voor het inzicht in de materie kan het zeker geen kwaad.

[P5ycho]

realiseer ik me net dat ik t niet kan onderbouwen, gaat meneer me quoten

maar ik blijf er wel bij dat het echt niet denderend veel kan schelen. misschien een tiende graad ofzo.

Als je gaat kijken naar verschil tussen 22C en 80C dan wordt het een heel ander verhaal.

[JumpStart]

Op donderdag 20 juni 2002 21:24 schreef tofus weer het nodige:

[..]

Ok, ik zal hier even proberen duidelijkheid te scheppen. Er is hier een verschil tussen 'micro' en 'macro'. In een compleet koelsysteem zijn alle onderdelen los van elkaar te berekenen/voorspellen, en is bekend hoe ze presteren. Voeg ze bij elkaar en je hebt simpelweg een systeem met veel vrijheidsgraden. Daar is nog steeds wiskundig en natuurkundig wat over te zeggen, maar alleen na een grote berg formulewerk (nou heb ik het niet over simuleren, maar wiskunde en natuurkundige formules / vergelijkingen.)

Terug naar de discussie van het moment: je kan dus wèl een heel systeem natuurkundig correct omschrijven, in tegenstelling tot wat je zelf zegt, namelijk dat je het alleen zou kunnen benaderen. Het stelsel van vergelijkingen en de differentiaalrekening dat dat met zich meebrengt ?? Warmteinput = warmteafgifte, flow in = flow uit, debiet vs tegendruk, debiet vs temperatuursverandering, enz. enz. Brr, liever niet, maar het kan dus wel.

_{( Voor een pomp, radiator, blok en slang heb je druk vs debiet curves nodig. Verander van 1 onderdeel de stromingsweerstand? dan weet je nauwkeurig wat het nieuwe debiet wordt. Voor de radiator heb je gegevens voor CFM vs Delta T vs debiet nodig. Dan weet je hoeveel graden je koelmiddel gekoeld wordt. En voor je koelblok kan je ook debiet vs temperatuurstijging bepalen. Is stromingsweerstand en dus debiet anders ? Geen probleem, dan weet je ook... Enz. Enz. )}

Maar waarom zou je ? Je weet al de relaties tussen de 'micro' elementen, je weet dus ook wat een verandering van 1 onderdeel doet met de rest.

Uiteindelijk komt het erop uit dat je gewoon op onderdelen probeert te verbeteren, en dan kan je als je wilt ook exact bepalen wat de invloed op de rest is. Maar omdat het verwachtingspatroon bekend is (vanwege de natuurkundige wetten van thermodynamica) is dat dus niet nodig.

Maar daarbij moet je natuurlijk wel in ogenschouw blijven houden dat je slechts berekeningen aan het uitvoeren bent op een model van een model. Dus moet je ook heel voorzichtig zijn met de conclusies die je trekt, als je uberhaupt al conclusies durft te trekken.

Trust me, ik ben 'ouwe lul' aan de TU delft, ouderejaars student. Ik wéét wat wetenschappelijk onderzoek is. Ik wéét dat ik geen absolute conclusies mag trekken op basis van simulaties als ik niet de mogelijkheid heb tot ijking / vergelijken met de werkelijkheid. En aangezien ik meerdere jaren ervaring heb met simulatiesoftware weet ik dus ook hoe, en wat voor soort, conclusies er te trekken zijn.

[edit] Stomme spel'fuot' verbeterd

[KifArU]

Op donderdag 20 juni 2002 19:58 schreef tofus het volgende:
Volgens het principe van de warmtewisselaar zou je juist *EERST* je GPU en chipset koelers achter je radiator moeten hangen (want die produceren het minste warmte, en het water is het koudst als het net uit de radiator komt), en daarachter pas je CPU. Maar zo werkt het dus in de praktijk echter niet.

En zo werkt het in de praktijk toch wel.
Alleen moet je dan kijken naar de afgevoerde warmte uit het HELE systeem, dus ook de gpu en chipset, niet alleen de cpu.


Met een beetje gezond verstand, kunnen we hier een paar waarden aannemen. Als het tegenstroomprincipe beter werkt dan het meestroomprincipe, dan is dat ook zo in de voorbeelden die we hier bedenken.
Soms lijkt het anders te zijn, maar dan moeten we aan onszelf twijfelen voordat we de natuurwetten overboord zetten.

Dan door naar de "innovatek-blokken":

Om deze te benaderen, heb ik een aantal blokken opgebouwd uit plaatjes koper. 40x40 mm vierkant, 2 mm dik.

Om te kijken wat het beste werkt, heb ik gewerkt met een kern van 12, 14 en 20 mm en een keer de blokjes 1 mm dik gemaakt. Als laatste de "pyramide", daarbij worden de tussenblokjes steeds kleiner, 20, 16 en 12 mm.
Verder heb ik met een kern van 14 mm 4, 5 en 6 lagen geprobeerd.

40x40x1mm, 14 mm kern, 4 lagen:


40x40x2mm, 14 mm kern, 4 lagen:


De vinnen van 1 mm blijken minder goed te werken dan 2 mm, dus verder heb ik vinnen van 2 mm gebruikt.

40x40x2mm, 12 mm kern, 4 lagen:


40x40x2mm, 20 mm kern, 4 lagen:


Er zit weinig verschil tussen, maar een kern van 14 mm werkt nog een beetje beter dan 12 mm. 20 mm lijkt overkill te zijn. De "optimale dikte" lijkt dus rond de 14 mm liggen bij 4 lagen vinnen.

40x40x2mm, 20 mm kern, 5 lagen:


40x40x2mm, 20 mm kern, 6 lagen:


De extra laag of lagen geven nog wat verbetering, maar de invloed wordt snel minder. In de plaatjes is dit ook goed te zien. Voorlopig lijkt 4 of 5 lagen een redelijk optimum te zijn.

40x40x2mm, 20,16,12 mm kern, 4 lagen:


De pyramide werk met 4 lagen beter dan de vaste kern van 12, 14 of 20 mm. Dit verschil is echter zo klein, dat het goed aan de simulatie kan liggen. De extra oppervlakte aan vinnen t.o.v. het blok met 20 mm kern zorgt voor een iets grotere warmte-overdracht, omdat die vast ingesteld is.

Het blok werkt duidelijk beter dan het blok met een kern van 12 of 14 mm. Er is minder oppervlak in de vinnen aanwezig, maar de temperatuur is toch lager.
Dit geeft voor mij aan dat dit de richting is om het te zoeken.

Ook de opmerking over een schroefdraad blijft hangen. Dat zou wel eens de meest optimale vorm kunnen zijn: Een pyramide-vorm, waar het waterkanaal als een schroefdraad omheen draait. Maar wie kan dat tekenen???????

[Verwijderd]

Waarom gebruik je niet dezelfde kleuren voor dezelfde temperaturen? Dan kun je meteen visueel het rendement vaststellen.

Kun je geen afbeeldingen van de temperaturen op de bodemzijde maken? Als je dan dezelfde kleuren voor gelijke temperaturen gebruikt zie je meteen wat het beste blokje is: hoe kleiner de cirkels hoe beter het blokje.
Zoals bij deze dus:


Als ik de plaatjes goed interpreteer is de dikke zeslaags-kern de beste: de piektemperatuur is één graad lager dan bij de piramide of de vierlaags-kern. Lijkt mij logisch: meer oppervlak, en meer warmtetransport door dikkere kern naar bovenste platen.
Hoe koelt een 'omgekeerde' piramide?


-----------
Jumpstart: eiking = ijking

[JumpStart]

Op donderdag 20 juni 2002 23:08 schreef KifArU het volgende:

[..]

Het blok werkt duidelijk beter dan het blok met een kern van 12 of 14 mm. Er is minder oppervlak in de vinnen aanwezig, maar de temperatuur is toch lager.
Dit geeft voor mij aan dat dit de richting is om het te zoeken.

Ook de opmerking over een schroefdraad blijft hangen. Dat zou wel eens de meest optimale vorm kunnen zijn: Een pyramide-vorm, waar het waterkanaal als een schroefdraad omheen draait. Maar wie kan dat tekenen???????

Er is hier 1 ding niet helemaal duidelijk. Zijn dit slices van 3D vormen ? of zijn dit 2D simulaties van een doorsnede. En als het het laatste is, heb je dan wel as-symmetrie genomen, of in-plane?

Wat je hier gemakkelijk zou kunnen doen is slechts een kwart van het gehele 3D object simuleren, door gewoon een 90 graden taartpunt te nemen, dat scheelt je 3 kwart van de mesh elementen. Op de doorsnedevlakken moet je dan gewoon géén randvoorwaardes aanbrengen.

Waar ik nu nog aan zit te denken is het spelen met tussenruimte en schijfdikte. De kern bij de bodem wat dikker en de platen aan de bovenkant wat dichter bij elkaar, om op die manier te voorkomen dat er onderin bijna geen stroming optreedt.

Op vrijdag 21 juni 2002 00:50 schreef augustus het volgende:
Jumpstart: eiking = ijking

* JumpStart is (serieus) mild leesblind.

'Fuot'je verbeterd.

[KifArU]

Dit zijn doorsneden van een 3d-model. Net zoiets als deze, alleen dan (bijna) recht van voren:


In de uitkomst kan ik zelf aangeven of het blokje geheel of in gedeelten moet worden weergegeven.
Omdat ik de "makkelijke" manier van oplossen gebruik, maakt het bijna niet uit of ik het hele element gebruik of de helft. Bij zo'n plaatje als dit kost meshen en uitrekenen allebei minder dan een minuut.

Overigens heb ik ook geprobeerd om een blokje te simuleren, waarbij de deksel er met een laag van 0,1 mm lood (als soldeer) opzat. Dit bleek te lastig te zijn om te meshen.
Met elementen met een globale grootte van 0,005 mm, liep het geheugengebruik op tot over de 2 GB en na 3,5 uur rekenen was het meshen nog niet op een derde en toen crashte de boel. Die heb ik dus maar opgegegeven.

Binnenkort ga ik wel even met een simpel blokje testen wat de invloed is van zo'n dunne laag slecht geleidend materiaal tussen 2 koperen elementen. Dan weet ik of ik voortaan een goede indruk krijg als ik de deksel niet meeneem in de simulatie.

[The Lord]

Ik heb dit draadje al een tijd lang niet meer gevolgd en heb nu ook even de niet de tijd om alle posts door te nemen.

Maar ik heb dus ook al een hele tijd het idee voor een 'schroefdraad' vloeistofkoeler. Een koperen staaf met bijvoorbeeld drie kleine parallelle waterkanalen die in de vorm van een schroefdraad lopen. Koud water van de koele kant naar de warme kant laten lopen geeft zo een groot warmteverschil tussen koelvloeistof en koeler.

Waarschijnlijk (just a guess) geeft dit een hoger rendement bij eenzelfde koeler-volume.

Nu moet er dus nog iemand hier zo gek zijn zo'n koeler in verschillende maten van de kern en vin te tekenen. En ook met bijvoorbeeld die drie kanalen (effectief dus één kanaal met twee vinnen 'erin') om zo een groter koelvloeistof debiet te genereren.

Welke CAD-er is zo gek?

[P5ycho]

grote voordeel van schroefdraad is dat het water perse de weg af moet leggen die ij hebt uitgestippeld en niet zelf de makkelijkste weg kan kiezen waardoor sommige plekken minder gekoeld worden. Op de innovatek wijze zal er aan de bovenkant van de koperen kern meer water stromen dan onderaan waar het belangrijker is zou je zeggen.

[KifArU]

Daar zat ik ook aan te denken. In mijn simulaties wordt uitgegaan van een perfecte stroming, dus geen dode punten en overal meteen verversing van het water, dus geen snelheidsverschillen.
Maar hoe krijg je dat in de praktijk voor elkaar? Inderdaad met een vast kanaal, bijvoorbeeld in de vorm van een schroefdraad.

[The Lord]

Zolang er maar een kloppend 'totaal-debiet' is valt het verschil in water wel mee. Neem die maffe pot met bijvoorbeeld maar twee lagen. Gebruik een in- en uitlaat van 2 vierkante centimeter en maak beide lagen 1 vierkante centimeter. Met de juiste waterdruk stroomt het vrij gelijk door beide kanalen. Alleen het controleren van de juiste hoeveelheid water valt niet mee denk ik. Dat is bij een 'spiraal' makkelijker.

Wellicht een ander voordeel van zo een spiraal is je dat ding vrij gemakkelijk kan vergroten; d.w.z. langer maken zodat er meer koelend oppervlak komt, zodat de werking van een warmtewisselaar beter wordt benaderd.

Het kan dan echter gebeuren dat er een groter koelvloeistof debiet moet worden gerealiseerd, omdat de maximale energieopname sneller wordt bereikt bij een lange spiraal. Dit is natuurlijk ook weer sterk afhankelijk van de vloeistof.

[JumpStart]

Op vrijdag 21 juni 2002 17:09 schreef The Lord het volgende:
Zolang er maar een kloppend 'totaal-debiet' is valt het verschil in water wel mee. Neem die maffe pot met bijvoorbeeld maar twee lagen. Gebruik een in- en uitlaat van 2 vierkante centimeter en maak beide lagen 1 vierkante centimeter. Met de juiste waterdruk stroomt het vrij gelijk door beide kanalen. Alleen het controleren van de juiste hoeveelheid water valt niet mee denk ik. Dat is bij een 'spiraal' makkelijker.

[..]

Probeer dat eens te onderbouwen ajb, dat door beide (of alle) schijven van een innovatek-achtig koelblok evenveel water zou moeten stromen.

Ik denk dat dat namelijk helemaal niet zo hoeft te zijn, je kan beter wat meer water door de onderste schijf laten stromen omdat een snellere doorstroom voor een dunnere grenslaag zorgt, en dus meer warmteoverdracht. Dat werkt beter waar het temperatuursverschil het grootst is.

Omgekeerd, dat vrijwel alles door de bovenste schijf stroomt en dat het water onderin vrijwel stilstaat, dat is wel ongunstig.

[Verwijderd]

Op woensdag 19 juni 2002 16:39 schreef KifArU het volgende:
Heb je hier een bestand van in ACIS-formaat? (.sat)
Dan zou ik het blokje eens kunnen simuleren met cosmos designstar.

KifArU, zag dit net in mijn topic staan (beetje laat )
Als je me even een mail/icq adres geeft kan ik de cad tekening sturen.

[chicky]

Hoi Jumpstart,

Onwijs topic!

Beetje off-topic, Maarre ik ben al een tijdje bezig om een passieve vloeistof koeling te maken (zoiets als dump je hele pc in de slaolie en kijk het werkt), maar dan iets proffesioneler.
De vraag is alleen kan mijn core de warmte snelgenoeg overbrengen op de vloeistof, of is het nodig om op de core eerst een vlakke/gevormde koper plaat aan te brengen om de wartme beter af te kunnen voeren??

Koelvloeistof: Transelect
http://www.kroon-oil.com/nl/producten/productcatalogus.php?prodid=65&m=desc

[JumpStart]

Op zondag 23 juni 2002 12:30 schreef chicky het volgende:

[..]

De vraag is alleen kan mijn core de warmte snelgenoeg overbrengen op de vloeistof, of is het nodig om op de core eerst een vlakke/gevormde koper plaat aan te brengen om de wartme beter af te kunnen voeren??

Koelvloeistof: Transelect

Ik zou zo niet kunnen zeggen of alleen je core snel genoeg z'n warmte kwijtkan aan de koelvloeistof. Meer oppervlak is bijna per definitie beter, maar je zult het ook niet te ver moeten pushen: Als je een koelblok van een alpha erop zet, dan loop je kans dat de olie teveel stilstaat tussen de pinnen, dus misschien is dat iets teveel van het goede...

Je zal het gewoon moeten proberen, en dus eventueel een koellichaam zonder fan monteren.

[TheGhostInc]

Op donderdag 20 juni 2002 23:08 schreef KifArU een uitgebreid verhaal

Wat mij opvalt (ben even natuurkundige geweest, nu elektronicus) is dat in alle plaatjes de beste vorm al staat:
Gewoon de bol vorm.
Dat is immers de meest ideale vorm om de warmte uniform te verspreiden over je vinnen.

Of dit nog te bouwen is laat ik even in het midden.
Maar als je met een kern wil werken, is dat de oplossing die puur wiskundig gezien de beste is.

De Zahlman koelers gebruiken dit principe ook, een waaier is ook afgeleid van een ronde vorm, als je zo'n koeler in een doosje doet en het water er langs laat lopen zit je redelijk ideaal.

Uiteindelijk zijn ronde vormen het beste voor de oppervlakte.

* TheGhostInc heeft het hele topic gelezen, maar heeft nog geen idee of turbulentie goed of slecht is, de simulaties geven maar weinig duidelijke informatie imho. Maar misschien dat iemand mij daarbij kan helpen

[JumpStart]

Op maandag 24 juni 2002 14:38 schreef TheGhostInc het volgende:

[..]

* TheGhostInc heeft het hele topic gelezen, maar heeft nog geen idee of turbulentie goed of slecht is, de simulaties geven maar weinig duidelijke informatie imho. Maar misschien dat iemand mij daarbij kan helpen

Ik heb hier een boek, getiteld "Transport Phenomena in Materials processing", en dat gaat over warmtetransport, vloeistofstroming en gecombineerd, warmtetransport in vloeistofstromen, en daaruit wordt wel duidelijk dat turbulentie beter is.

Niet turbulente stroming, laminair dus, betekent dat de warmte nog steeds door warmtegeleiding naar bovenliggende lagen moet. Indien er turbulentie optreedt, dan mengen de lagen, en is de warmte uitwisseling dus ook beter.

Hoe groter de turbulentie, hoe dunner het laagje is waar nog wel laminaire stroming optreedt. Meer turbulentie = beter zou je zo zeggen, maar daar staat tegenover dat meer turbulentie ook hogere stromingsweerstand betekent, en dat wil je weer niet... Afwegen dus, de middenweg zien te vinden.

[JumpStart]

Zo, even SGOP OMHOOG!

Status blok met dabits:

code:

dutsm7 26: PRS2 koel012

NUMBER OF STEPS = 3879
SIMULATED TIME = 44.233921 SECONDS
[...]

Status spiraalblok:

code:

dutsm7 25: PRS2 koel016

NUMBER OF STEPS = 4686
SIMULATED TIME = 25.231974 SECONDS
[...]

Wanneer 'koel012' voorbij 4000 is, dan mag 'ie stoppen van mij, en dan gaan we met onderstaande verder:

Breedte (of liever: de buitendiameter) blok: 50 mm, hoogte 40 mm, in- en uitlaat zijn hier 10 mm diameter i.p.v. 8 mm.



Doorsnede: (Let op, rechts = bodem!)

[Epsilon]

Op donderdag 27 juni 2002 18:19 schreef JumpStart het volgende:
Doorsnede: (Let op, rechts = bodem!)

volgens mij is links de bodem

[JumpStart]

Op donderdag 27 juni 2002 18:27 schreef epsilon het volgende:

[..]

volgens mij is links de bodem

Kijk nog eens goed dan ?

bodem: kern = dikker. Horizontale stippellijn onderaan = rotatie lijn. (toegegeven, echt duidelijk is het niet, laat staan dat de orientatie netjes 'standaard' is...)

[Epsilon]

Op donderdag 27 juni 2002 18:32 schreef JumpStart het volgende:

[..]

Kijk nog eens goed dan ?

bodem: kern = dikker. Horizontale stippellijn onderaan = rotatie lijn. (toegegeven, echt duidelijk is het niet, laat staan dat de orientatie netjes 'standaard' is...)

laat maar, ik ziet het al
ik had niet in de gaten dat dit een doorsnede van zeg maar 1 kant van de kern is

[Verwijderd]

Hmm, die spiraal zet me toch aan het denken. We gebruiken allemaal wel liggende spiralen in uiteenlopende vormen. Maar ik vraag me toch af wat een blok zou doen met een massieve kern (eventueel spits toelopend) waardoor het water omhoog spiraalt. Wel tegenstroom dus.

Ik zou met 3D Studio MAX iets in elkaar kunnen flanzen, en een van jullie een IGES file sturen. Zeg 't maar.

[KifArU]

Denk er bij het ontwerp wel aan, dat de meeste blokken horizontaal in een (midi)tower zitten.
Dus de waterstroom moet goed geleid worden.
Maar als je een bestand in 3DS wil maken, zal ik het wel in designstar zetten.

[JumpStart]

Op donderdag 27 juni 2002 21:01 schreef DaBit het volgende:
Hmm, die spiraal zet me toch aan het denken. We gebruiken allemaal wel liggende spiralen in uiteenlopende vormen. Maar ik vraag me toch af wat een blok zou doen met een massieve kern (eventueel spits toelopend) waardoor het water omhoog spiraalt. Wel tegenstroom dus.

Ik zou met 3D Studio MAX iets in elkaar kunnen flanzen, en een van jullie een IGES file sturen. Zeg 't maar.

Laat maar komen dan. Ik moet er wel bij zeggen dat een IGES file, die er visueel goed uitziet, volumetrisch niet hoeft te kloppen.

Een IGES file is een verzameling al dan niet gekromde oppervlakken die elkaar kruisen. De kruisende lijnen van de vlakken zijn dan de lijnen van je object. Je mag dus niet zomaar kris kras lopen extruderen of protruden en dan maar denken dat het goed zit, helaas is het zo makkelijker niet altijd...

[edit] Hier een klein vereenvoudigd voorbeeldje.

Vanuit het rode vlak worden 2 dabits gemaakt door 'protrusion'. In het eerste geval is het netjes zoals het hoort, geen probleem. De dabits zitten vast aan het binnenvlak.

Eronder, een probleemsituatie: de protrusion wordt gemaakt vanuit het onderste vlak, en daarbij doorsnijdt de protrusie het binnenvlak. Omdat ze 'ontstaan' uit het onderste vlak zitten de dabits dus vast aan het onderste vlak, NIET aan het binnenvlak.

Als MeshCAST dus het binnenoppervlak van het foute voorbeeld wil gaan meshen, dan komen er dus géén dabits op, want die zitten dus vast aan een ander vlak. En zodra MeshCAST begint aan het bodemvlak, dan doorkruist het buitenoppervlak ineens de binnenkant. En dat is "Foute Boel".



[/edit]

Enniewee, klus maar, en ik zie wel of het te importeren valt zonder dat ProCAST (of liever, MeshCAST) over de zeik gaat vanwege niet juiste geometrie.

[P5ycho]

Op donderdag 27 juni 2002 22:25 schreef KifArU het volgende:
Denk er bij het ontwerp wel aan, dat de meeste blokken horizontaal in een (midi)tower zitten.
Dus de waterstroom moet goed geleid worden.
Maar als je een bestand in 3DS wil maken, zal ik het wel in designstar zetten.

zwaartekracht heeft weinig invloed meer bij zo'n krachtige stroming, maak je geen zorgen.

[Verwijderd]

Op donderdag 27 juni 2002 22:49 schreef JumpStart het volgende:
Enniewee, klus maar, en ik zie wel of het te importeren valt zonder dat ProCAST (of liever, MeshCAST) over de zeik gaat vanwege niet juiste geometrie.

Ik stuur je binnenkort wel even een simpel testje; kun je kijken of je er uberhaupt _iets_ aan hebt.

De gereedschappen die ik zou gebruiken om zo'n blok te maken zijn lofts en booleaanse operaties. Kan dus tricky worden...

[JumpStart]

GRRRRRR

* JumpStart blijft af en toe fouten maken...

Nu dacht ik simulatie 'koel012' gestopt te hebben, maar nu blijkt dat ik 'koel016' om zeep geholpen heb. Dat had andersom moeten zijn, het blok met dabits was wel ver genoeg, het spiraalblok had nog verder mogen rekenen.

(Is ook lastig, als je in 'top' alleen als procesnaam 'procast' ziet, en niet erachter kan komen welk proces ID er bij welke simulatie hoort...)

Dus, de simulatie van het spiraalblok (koel016) wordt maandag wel weer doorgestart en dan wordt koel012 alsnog met pensioen gestuurd.

Er is ook goed nieuws. Het innovatek-achtige blokje (zie een paar posts hierboven) rekent erg lekker. Omdat de in- en uitlaat nu 10 mm diameter zijn, ipv 8, betekent dat dat ik een in- en uitstroomsnelheid heb genomen van 0,666 meter per seconde, in plaats van 1 meter per seconde.

dutsm7 21: PRS2 koel018

NUMBER OF STEPS = 102
SIMULATED TIME = 3.230145 SECONDS
TIME STEP = 0.053706 SECONDS
PERCENT FILLED = 100.000000 %
SOLID FRACTION = 0.000000 %
CYCLE 1 is 0.000000 % COMPLETE
CPU TIME = 72417.312500 SECONDS
SYSTEM TIME = 55.529999 SECONDS
WALL CLOCK TIME = 73378 SECONDS
STEP COMPLETED ON Jun 29 2002 AT 10:35:34

Op dit moment zit de stapgrootte dus op 0,05 seconde per stap, en da's heel goed als je bedenkt dat het spiraalblok tegen een stapgrootte aan zat van 0,005, dus ongeveer 10 keer zo klein. Het blok met dabits zit rond de 0,014. Het lege blok (dat was 'koel013') zat ook rond de 0,05 seconde per rekenstap.

Met andere woorden: begin volgende week zal ik dus al resultaten kunnen laten zien van het "schijven" blok!

[P5ycho]

Ik ben erg benieuwd Jumpstart, en ik waardeer het ook enorm dat je hier zoveel tijd in steekt.

[Verwijderd]

Idd, errug gaaf dit, ik heb dit topic ook al eens aan mijn pa doorgegooit. Hij is ook een natuurkundige alleen dan meer aan de optische kant (lithografie) maar goed dit vond hij ook wel interresant.

[AleXtc]

Op donderdag 27 juni 2002 21:01 schreef DaBit het volgende:
Hmm, die spiraal zet me toch aan het denken. We gebruiken allemaal wel liggende spiralen in uiteenlopende vormen. Maar ik vraag me toch af wat een blok zou doen met een massieve kern (eventueel spits toelopend) waardoor het water omhoog spiraalt. Wel tegenstroom dus.

Ik zou met 3D Studio MAX iets in elkaar kunnen flanzen, en een van jullie een IGES file sturen. Zeg 't maar.

Mail die iges maar even naar me. Dan doen we 'm wel even door de EEM prog.

[JumpStart]

Ok, wederom een flinke sgop omhoog, deze keer rijk aan plaatjes.

Voor alles geldt: Stap 600, 29,78 seconde simulatie tijd, cpu time zal wel iets rond de 300.000 seconden zijn.



Eerst maar de kopertemperatuur: Hier zie je slices door het koper, met daarbij ook de heatflux aangegeven. Check het plaatje voor de juiste temperatuur range.

--------------------



Hier: Dit is de temperatuur aan de buitenkant van het koelmiddel. Je kan zien aan die 'pieken' / rode plekken dat er soms nog vreemde (te) hete plekken in zitten. Een gevolg van te agressief de 'meshcount' laag houden. Een volgende poging zal dus toch wel plaatselijk een hogere mesh-dichtheid moeten krijgen. Ook hier: Check het plaatje voor de juiste temperatuur range.

--------------------



Hier: temperaturen IN de koelvloestof, met vloeistofvectors, die richting en snelheid aangeven. Temp range = zie plaatje

--------------------



Dit laatste plaatje is de vloeistof snelheid. Hier kan je zien dat er toch min of meer evenveel koelmiddel door alle kanalen gaat, alleen in de bovenste schijf is de snelheid net ietsje hoger dan in de rest. Ook hier weer: de range, in dit geval van de absolute snelheid staat in het plaatje.

[P5ycho]

snelheid en turbulentie is dus toch ongeveer gelijk in alle kanalen, interessant. Dat maakt de schroefdraadoplossing op zich minder interessant om te proberen.

echte conclusies wat betreft performance zijn nog niet mogelijk, maar deze simulatie gaat wel lekker rap

[JumpStart]

Op dinsdag 02 juli 2002 17:28 schreef P5ycho het volgende:
snelheid en turbulentie is dus toch ongeveer gelijk in alle kanalen, interessant. Dat maakt de schroefdraadoplossing op zich minder interessant om te proberen.

echte conclusies wat betreft performance zijn nog niet mogelijk, maar deze simulatie gaat wel lekker rap

Nah, over turbulentie kan je, in bovenstaande plaatjes niets zeggen (alleen indirect misschien, op basis van snelheden). Het betekent wèl dat ik dit



dus wel goed heb ingeschat. Combinatie van goed onderbouwd kunnen inschatten en geluk hebben

Om dit terug te koppelen aan de rest ga ik vanavond/morgen even temperatuur plaatjes capturen voor het blok met dabits en het lege blok @ 30 seconde. Dan kan je een wat nuttiger vergelijking maken.

[JumpStart]

Ok, even lekker temperatuur vergelijken:



29,7 seconde, hoogste temperatuur = 45,36 °C

Het lege blok:



29,6 seconde, hoogste temperatuur = 60,11 °C

Het blok met dabits:



30,3 seconde, hoogste temperatuur = 57,62 °C

Ga nou niet mekkeren over procentjes ajb. De heat influx is in beide gevallen 1 MW/m², dus 96 watt op 12x8 mm core. Omdat het schijvenblok 10 mm inlaten heeft in plaat van 8 mm is de snelheid lager om het debiet gelijk te houden.

Er komt nog bij dat het schijven blok gewoon flink wat groter is: 40 mm hoog ipv. 20, en dan wel iets smaller (50 mm ) maar ook meteen langer dan de 60x60mm.

Dit bevestigt dus wèl onze vermoedens: warmte naar een groter oppervlak afvoeren = beter.

[Epsilon]

die is een heel mooi stukkie simulatie!!
Hier hebben we tenminste wat aan. Betekent ook meteen dat dat inovatek blokje het een stuk beter zou moeten doen dan de maze blokkies

[Verwijderd]

Ik snap nog steeds niet waarom een piramidevorm volgens jullie beter is.
Ik lees het niet af uit de plaatjes van Kifaru.
Volgens mij tonen die plaatjes juist aan dat de dikke 'rechte' kern beter koelt!

Jumpstart: kun je dat niet eens uitproberen?
Dus een dikke kern zónder piramidevorm.
Of mijn idee'tje: de piramidevorm omkeren?

En hoeveel invloed heeft een lager 'blokje' (met minder schijven)?

En wat als je alleen de kern van koper maakt, en de behuizing van perspex? (Perspex koelt natuurlijk helemaal niet mee). Een koperen innovatec-kern in een uitgeboord perspexblokje is makkelijker te maken, is een stuk lichter, en ziet er erg mooi uit.

[JumpStart]

Op woensdag 03 juli 2002 13:33 schreef augustus het volgende:
Ik snap nog steeds niet waarom een piramidevorm volgens jullie beter is.
Ik lees het niet af uit de plaatjes van Kifaru.
Volgens mij tonen die plaatjes juist aan dat de dikke 'rechte' kern beter koelt!

Die plaatjes van Kif zijn nog sterker 'een benadering' van mijn simulaties, omdat Kifaru alleen werkt met een vaste overdracht van warmte, ongeacht stroming. Dus is het heel lastig om in te schatten hoe een kern eruit moet zien als je stroming negeert.

Jumpstart: kun je dat niet eens uitproberen?
Dus een dikke kern zónder piramidevorm.
Of mijn idee'tje: de piramidevorm omkeren?

De piramidevorm omkeren is een heel slecht idee, daarmee maak je namelijk een bottleneck dichtbij de warmtebron. Dat is een heel slecht idee. Je wilt juist de warmte zo goed mogelijk afvoeren, dan ga je geen barrieres opwerpen.

Een dikke kern is dan, ten opzichte van een omgekeerde pyramise al beter, want dan heb je niet die bottleneck. Echter, hoe hoger je komt, hoe minder warmte er nog verder naar boven 'vervoerd moet worden'. Hoe hoger je komt, hoe minder dik de kern mag/kan zijn.

Is er een reden om dan inderdaad de kern bovenin dunner te maken ? Ja, die is er, want dan maak je automatisch meer oppervlak. Dus je levert een fractie in, dunnere kern, dus 'stroomt' de warmte minder makkelijk naar de bovenliggende schijf, maar dat wordt meer dan gecompenseerd door meer oppervlak.

En hoeveel invloed heeft een lager 'blokje' (met minder schijven)?

En wat als je alleen de kern van koper maakt, en de behuizing van perspex? (Perspex koelt natuurlijk helemaal niet mee). Een koperen innovatec-kern in een uitgeboord perspexblokje is makkelijker te maken, is een stuk lichter, en ziet er erg mooi uit.

Tsja, of iets er mooi uitziet ? BOEIUH ! Of iets licht is ? Gewicht = Lima Bravo ! (oftewel 'Lekker Belangrijk')

Op zich is een plastic behuizing realistischer, al was het alleen al vanwege produktie overwegingen. Gewicht en 'looks' spelen natuurlijk in de praktijk wel mee.

Maar goed, dan komen we weer terug op de eerdere beweegredenen: inzicht krijgen in de werking van een blok, niet al te diep ingaan op details en al helemaal niet (te veel) moeite steken in verbeteren. Dus voorlopig komt een perspex behuizing, of een andere configuratie kern/tussenruimtes/schijven niet aan de orde. Of (helaas misschien) helemaal nooit.

[Verwijderd]

Ik heb deze thread niet helemaal grondig gelezen, maar toch ga ik een tip aanbieden:
test het eens met de waterstroom de andere kant op.

code:

===>===>===  :warmte stroom
<---<---<--  :koelwater stroom

Dus waarbij het koelwater tegen de richting van de 'warmte weg' in gaat.
In een waterblok moet dan de afvoer precies boven de core zitten. En de invoer aan de zijkanten natuurlijk. Misschien moet er wel een kronkel in zitten, om het oppervlak en de tijdsduur van het water in het koelblok te vergroten.

Ik kon me ergens herinneren dat dit goed werkt

[P5ycho]

Op zaterdag 06 juli 2002 01:12 schreef Lem-x het volgende:
Ik heb deze thread niet helemaal grondig gelezen, maar toch ga ik een tip aanbieden:
test het eens met de waterstroom de andere kant op.

code:

===>===>===  :warmte stroom
<---<---<--  :koelwater stroom

Dus waarbij het koelwater tegen de richting van de 'warmte weg' in gaat.
In een waterblok moet dan de afvoer precies boven de core zitten. En de invoer aan de zijkanten natuurlijk. Misschien moet er wel een kronkel in zitten, om het oppervlak en de tijdsduur van het water in het koelblok te vergroten.

Ik kon me ergens herinneren dat dit goed werkt

als je even omhoog kijkt zie je dat we een hele andere weg ingeslagen zijn

[Verwijderd]

Wil je het niet toch eens met een normale 'rechte' kern proberen?
En dan steeds iets lager (minder schijven - omdat de hoogste schijven minder meekoelen).
Ik heb het gevoel (?!?!) dat de piramide minder goed werkt.



*****************************
Een rechte kern is een eitje op een draaibank.
Dan moeten blokjes véél goedkoper kunnen worden...
...zeker met een plastic kap + meegegoten plastic slangaansluitingen a la koolance.
(Ik vind 75 euro voor een koperblokje namelijk een probleem - Hollander nietwaar!)
En gewicht: er geldt een maximum gewicht voor die sockets - en zware koperblokken zitten daar al snel boven.

[JumpStart]

Op zaterdag 06 juli 2002 01:12 schreef Lem-x het volgende:
Ik heb deze thread niet helemaal grondig gelezen, maar toch ga ik een tip aanbieden:
test het eens met de waterstroom de andere kant op.

code:

===>===>===  :warmte stroom
<---<---<--  :koelwater stroom

[..]

Tjongejonge, wat een open deur

Mee of tegenstroom maakt geen ene ruk uit wanneer het koper overal duidelijk warmer is dan het koelmiddel. Tegenstroom of meestroom speelt vooral een rol bij een warmtewisselaar met 2 vloeistofstromingen, waarbij de warmteovergang tussen de 2 vloeistoffen overal gelijk is.

[JumpStart]

Op zaterdag 06 juli 2002 02:38 schreef augustus het volgende:
Wil je het niet toch eens met een normale 'rechte' kern proberen?
En dan steeds iets lager (minder schijven - omdat de hoogste schijven minder meekoelen).
Ik heb het gevoel (?!?!) dat de piramide minder goed werkt.

Guttegut

Jij en je gevoel Maar even serieus, probeer dan eens uit te leggen / te verklaren waarom (jij denkt) dat een rechte kern beter is ?

Mijn beredenering is: Onderin een dikkere kern, om warmte makkelijker naar boven te geleiden, maar hoe hoger je komt, hoe minder dat nodig is. Dus kan je bovenin daar gebruik van maken door meer koper-water oppervlak te maken. Ergo, een verloop in kerndikte = gunstig. Maar het kan ook goed zijn dat het verder weinig uitmaakt.

Een rechte kern is een eitje op een draaibank.
Dan moeten blokjes véél goedkoper kunnen worden...
...zeker met een plastic kap + meegegoten plastic slangaansluitingen a la koolance.
(Ik vind 75 euro voor een koperblokje namelijk een probleem - Hollander nietwaar!)
En gewicht: er geldt een maximum gewicht voor die sockets - en zware koperblokken zitten daar al snel boven.

Mja, ik zou even mijn boek over fabricagetechnieken erop na kunnen slaan, maar dat is eigenlijk niet eens nodig. Op het moment dat jij je staaf koper in een draaimachine klemt, en die uitsparingen gaat 'afsteken', dan maakt het echt niet uit of je alle uitsparingen hetzelfde maakt of dat je de insteekdiepte varieert.

Oh, bij de weg, plaatjes van het schijven-blok @ 56,4 seconden simulatietijd komen er zo aan, opgeslagen stap # 1100. Na 1200 gaat 'ie uit, en dan kan ik het blok aanpassen. De 'meshcount' moet in ieder geval omhoog, en ik kan dus nog even spelen met de configuratie van de schijven.

[JumpStart]

Stap 1100, 56,4 seconden, kopertemperaturen en heatflux vectors, range: zie plaatje.



Ditto, stap 1100, 56,4 seconden, koelmiddel temperaturen en snelheidsvectoren, range is dus anders dan in bovenstaande plaatje, zie ook hier plaatje.

[roedie]

Goed bezig hier, af en toe volg ik zoiets. En het helpt met het ontwerpen van waterbloken.

(ja, hehe, wat denk je dat wij hier aan het doen zijn jep).

Mag ik concluderen dat in een goed uitgekiede waterkoeling de geleiding van het materiaal de bottleneck is.

Mag ik ff iets zeggen .

Een kegel met vertikale finnen. Boven op de kegel een inlaat en onder rondom uitlaat. Het probleem is dan de uitlaat rondom. Als je de fins een een beetje doortrekt op de onderplaat waar de kegel op staat. En dan om de kegel op de finnen een stuk buis laat rusten zodat het water tussen de finnen onder de buis door moet. Dan is de druk aan de andere kant van de buis het laagst. Daar kun je dan toch gewoon een centraal afvoerpunt maken.

[JumpStart]

Even een simpeler versie, waar ik nu mee bezig ben:



bodem 5 mm dik
eerste ring 6x10 mm, kern 24 mm diameter,
tweede ring 5x11 mm, kern 22 mm diameter,
derde ring 4x13 mm, kern 18 mm diameter,
vierde ring 3x15 mm, kern 14 mm diameter.

Ruimte tussen de ringen is iedere keer 3 mm.

5+6+3+5+3+4+3+3+3 = totale hoogte van 35 mm.

[roedie]

je krijgt zo wel een tering goed blok


Kun je ook zoeiets simuleren met een heatpipe in het midden? zal denk ik een flinke performance boost opleveren, alhoewel de evenwichts situatie denk ik langer duurt.

[P5ycho]

Op zaterdag 06 juli 2002 20:26 schreef roedie het volgende:
je krijgt zo wel een tering goed blok


Kun je ook zoeiets simuleren met een heatpipe in het midden? zal denk ik een flinke performance boost opleveren, alhoewel de evenwichts situatie denk ik langer duurt.

Kan best, maar hoe wil je dat maken? denk niet dat dat nuttige info oplevert waar we in t echie ook wat mee kunnen

[JumpStart]

Op zondag 07 juli 2002 12:36 schreef P5ycho het volgende:

[de suggestie om een heatpipe in de kern te zetten]

Kan best, maar hoe wil je dat maken? denk niet dat dat nuttige info oplevert waar we in t echie ook wat mee kunnen

Simulatie technisch ? Gewoon de heatpipe benaderen door een massieve kern te maken met een andere, hogere, warmtegeleiding. Redelijk eenvoudig dus, kost me 5 minuten klussen misschien.

In praktijk ? BOVENIN een gat boren, je wil de bodem met rust laten, en dan vullen, op onderdruk trekken en 'cappen'.

Op zich, als je de verdeling in dat schijvenblok ziet, kan een 'snelweg' naar boven zeker geen kwaad, dat zou het zaakje nog efficienter maken denk ik.

Wat dat betreft is de suggestie van Roedie hierboven niet zo'n heel goeie (sorry Roedie) omdat het veel lastiger te fabriceren is. Vinnen op de lengteas van een cylinder, dat is heel lastig frezen, of je moet gaan hard-solderen of brazen, en dat is ook lastig.

Manier van produceren is tenslotte ook iets waar je in je ontwerp rekening mee moet houden. Het moet tenslotte ook uit te voeren zijn.

[JumpStart]

Nou, 'the usual', dit is 'koel019', dus het herziene innovatek achtige blok:



Details: zie plaatje.

[Verwijderd]

Zijn dit nu niet te weinig schijven?
(Minder oppervlak = minder warmteoverdracht?)
Wat als je veel meer schijven (dunnere) gebruikt?

...en ik houd het idee dat de 'piramide' het warmtetransport naar boven 'afknijpt'.

-o-o-

Wat lees jij nou af uit de plaatjes over de prestaties?

Meer schijven (bovenste plaatje op deze pagina) na 600 stappen en 2,9 seconden max 45,36 graden?
Minder schijven (onderste plaatje) na 100 stappen en 3,7 seconden max 37.75 graden.

Zomaar 7,5 graden winst?
Dat is bijna niet te geloven.





**************************************************
Ik bedoelde eerder te zeggen dat een kern afdraaien op een draaibank makkelijker is dan een blokje frezen.

[P5ycho]

na 3,7sec is er nog geen evenwichtsituatie...