Immer wieder lese ich von Turbulenz in einem Kühler, konnte bis jetzt aber noch keine ausfindig machen:
Update:
Erst ab ~ 95 L/h geht die Strömung in den parallel Kanälen zur einer turbulenten Strömung über und eine volle entwickelte turbulente Strömung ensteht erst ab ~ 280 L/h. Somit kann bei den meisten System nicht von turbulenter Strömung sprechen und wie man sehen kann hängt maßgeblich die sinkene GPU Temperatur mit steigenden Durchfluss nicht von der nicht vorhandenen Turbulenz ab sondern von der sinkenden Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser im Kühlereingang und Kühlerausgang. Bei gerade mal 10 L/h liegt diese bei 200 W über 13 K.
Somit gilt hier die gleiche Analogie wie bei den eines Wärmetauschers:
Q = A * k * dT
P = m/s * Cp * dT
oder
m/s_Wa * Cp_Wa * dT_Wa = m/s_Air * Cp_Air * dt_Air
Maßgeblich entscheidend ist also die Temperaturdifferenz, nicht das turbulente Übergangsgebiet, das spielt keine nenneswerte Rolle.
Auch kann man sehen, das auch bei einem GPU-Kühler ein Volumenstrom von mind. 60 L/h empfehlenswert ist.
Anbei Grafiken.
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Eine Turbulenz lässt sich einfach über die dimensionlose Reynoldszahl klassifizieren:
Reynolds-Zahl – Wikipedia
Wenn man einen Grafikkartenkomplettkühler genauer betrachtet, der sehr simpel aufgebaut ist:
Grafik 34 und 36
- Bereich Rohr Eingang; G1/4 Innengewinde, effektiver Öffnungsquerschnitt 8 mm
- Bereich Kanal 1
- Parallel Kanäle, es werden bis zu 34 Kanäle parallel angeströmt, somit teilt sich der Volumenstromen auf 34 Kanäle auf, d.h. bei einen Gesamtvolumenstrom von z.B. 120 L/h im Kreislauf, würde sich ein Teilvolumenstromen von ~ 3,5 L/h pro Kanal ergeben
Jetzt kann sehr einfach pro Abschnitt die Reynolds-Zahl errechnen, Beispiel Grafik 13.
Das habe ich jetzt mal gemacht
Bereich Rohr Eingang;
60 L/h // 2642
80 L/h // 3546
120 L/h // 5283
160 L/h // 7093
230 7h // 10133
Bereich Kanal 1
1328
2228
2656
3565
5093
Parallel Kanäle
498
668
966
1307
1876
kleiner als 2.300 gilt eine Ströming als Laminar.
> 2.300 bis 10.000 turbulentes Übergangsgebiet
Über 10.000 ist die Strömung turbulent bzw. es hat sich eine vollständige Turbulenz ausgebreitet.
Wie man sehen kann ist die Strömung in der parallelen Kanälen am laminarsten, von Tubulenz überhaupt keine Spur. Am turbulentesten ist übrigens die Einlasströmung.
Selbst wenn bei 230 L/h sich im Eingangsrohr schon eine volle Turbulenz ausgebildet hat, ist die Strömung in den Parallel-Kanälen immer noch laminar.
Aus diesen Grund hat übrigens praktisch der Durchfluss kaum eines nenneswerten Einfluss auf die Kühlleistung, wie man z.B: bei einem CPU Kühler erkennen kann:
https://www.computerbase.de/forum/attachments/kennliniedtddc-jpg.627341/
Bei einer vollausgebildeten Turbulenz würde übrigens proportional mit den Volumenstrom die Kühlleistung steigern. Das ist z.B: von 60 auf 120 L/h definitiv nicht der Fall. Aus diesem Grund hat die Oberflächenbeschaffenheit (rau/glatt) eben Falls keinen Einfluss auf die Kühlleistung.
Ich werde folgendes Diagramm
https://www.computerbase.de/forum/attachments/kennliniedtddc-jpg.627341/
aber noch mal für den Grafikkartenkühler um den es hier geht erstellen und ebenfalls für den Alphacool Eisblock XPX
Also lasst es mich wissen, wo habt ihr die angebliche Turbulenz gefunden oder wie habt ihr diese festgestellt und klassifiziert, bin auf Anworten gespannt?
Update folgt....
Update:
Der Alphacool Eisblock XPX ist eingetroffen.
Update2:
Siehe Post 15
https://www.computerbase.de/forum/t...enz-und-nicht-gefunden.1830322/#post-21855210
Update:
Erst ab ~ 95 L/h geht die Strömung in den parallel Kanälen zur einer turbulenten Strömung über und eine volle entwickelte turbulente Strömung ensteht erst ab ~ 280 L/h. Somit kann bei den meisten System nicht von turbulenter Strömung sprechen und wie man sehen kann hängt maßgeblich die sinkene GPU Temperatur mit steigenden Durchfluss nicht von der nicht vorhandenen Turbulenz ab sondern von der sinkenden Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser im Kühlereingang und Kühlerausgang. Bei gerade mal 10 L/h liegt diese bei 200 W über 13 K.
Somit gilt hier die gleiche Analogie wie bei den eines Wärmetauschers:
Q = A * k * dT
P = m/s * Cp * dT
oder
m/s_Wa * Cp_Wa * dT_Wa = m/s_Air * Cp_Air * dt_Air
Maßgeblich entscheidend ist also die Temperaturdifferenz, nicht das turbulente Übergangsgebiet, das spielt keine nenneswerte Rolle.
Auch kann man sehen, das auch bei einem GPU-Kühler ein Volumenstrom von mind. 60 L/h empfehlenswert ist.
Anbei Grafiken.
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Eine Turbulenz lässt sich einfach über die dimensionlose Reynoldszahl klassifizieren:
Reynolds-Zahl – Wikipedia
Wenn man einen Grafikkartenkomplettkühler genauer betrachtet, der sehr simpel aufgebaut ist:
Grafik 34 und 36
- Bereich Rohr Eingang; G1/4 Innengewinde, effektiver Öffnungsquerschnitt 8 mm
- Bereich Kanal 1
- Parallel Kanäle, es werden bis zu 34 Kanäle parallel angeströmt, somit teilt sich der Volumenstromen auf 34 Kanäle auf, d.h. bei einen Gesamtvolumenstrom von z.B. 120 L/h im Kreislauf, würde sich ein Teilvolumenstromen von ~ 3,5 L/h pro Kanal ergeben
Jetzt kann sehr einfach pro Abschnitt die Reynolds-Zahl errechnen, Beispiel Grafik 13.
Das habe ich jetzt mal gemacht
Bereich Rohr Eingang;
60 L/h // 2642
80 L/h // 3546
120 L/h // 5283
160 L/h // 7093
230 7h // 10133
Bereich Kanal 1
1328
2228
2656
3565
5093
Parallel Kanäle
498
668
966
1307
1876
kleiner als 2.300 gilt eine Ströming als Laminar.
> 2.300 bis 10.000 turbulentes Übergangsgebiet
Über 10.000 ist die Strömung turbulent bzw. es hat sich eine vollständige Turbulenz ausgebreitet.
Wie man sehen kann ist die Strömung in der parallelen Kanälen am laminarsten, von Tubulenz überhaupt keine Spur. Am turbulentesten ist übrigens die Einlasströmung.
Selbst wenn bei 230 L/h sich im Eingangsrohr schon eine volle Turbulenz ausgebildet hat, ist die Strömung in den Parallel-Kanälen immer noch laminar.
Aus diesen Grund hat übrigens praktisch der Durchfluss kaum eines nenneswerten Einfluss auf die Kühlleistung, wie man z.B: bei einem CPU Kühler erkennen kann:
https://www.computerbase.de/forum/attachments/kennliniedtddc-jpg.627341/
Bei einer vollausgebildeten Turbulenz würde übrigens proportional mit den Volumenstrom die Kühlleistung steigern. Das ist z.B: von 60 auf 120 L/h definitiv nicht der Fall. Aus diesem Grund hat die Oberflächenbeschaffenheit (rau/glatt) eben Falls keinen Einfluss auf die Kühlleistung.
Ich werde folgendes Diagramm
https://www.computerbase.de/forum/attachments/kennliniedtddc-jpg.627341/
aber noch mal für den Grafikkartenkühler um den es hier geht erstellen und ebenfalls für den Alphacool Eisblock XPX
Also lasst es mich wissen, wo habt ihr die angebliche Turbulenz gefunden oder wie habt ihr diese festgestellt und klassifiziert, bin auf Anworten gespannt?
Update folgt....
Update:
Der Alphacool Eisblock XPX ist eingetroffen.
Update2:
Siehe Post 15
https://www.computerbase.de/forum/t...enz-und-nicht-gefunden.1830322/#post-21855210
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