Форумы Modlabs.net: FAQ по водяному охлаждению - пора писать... - Форумы Modlabs.net

Art Nova

Цитата

В водоблоке ВООБЩЕ не должно быть воздуха . А слой адгезированных молекул на прифазных границах (имеется ввиду система вода/медь - это важно!), будет ВСЕГДА. Объясняю почему. Величина ЭМ-взаимодействия (т.е. трение) между молекулами воды и между молекулами воды и медью - разная. Поэтому при скорости потока > 0 молекула воды будет испытывать большее сопротивление со стороны меди, чем со стороны других молекул воды, которые в данный момент не взаимодействуют с ВБ. Из этого следует, что этот слой "горячих" молекул воды нужно "отрывать" от поверхности ВБ прилагая вектор усилия не тангенциально, а перпендикулярно поверхности! Т.е. говоря более доступным языком - изъять из зоны теплообмена "горячие" молекулы и переместить их не вдоль поверхности ВБ, а внутрь потока. А это возможно только одним способом - увеличивая степень турбулентности прифазовых потоков. Ты же, предлагая полировать внутреннюю поверхность ВБ, будешь уменьшать турбулентность и следовательно ухудшать теплообмен.
Конечно, за все надо платить. И цена моего решения это увеличение ГС и следовательно нужно увеличивать мощность помпы. Но эта цена приемлема (естественно до определенных пределов). Цена же твоего решения это ухудшение теплообменных свойств ВБ. И согласись, когда идет борьба за каждый градус на водоблоке, заведомо ухудшать его показатели - недопустимо!
И еще один очень важный момент, который выпал из нашей полемики. Полируя внутреннюю поверхность ВБ ты УМЕНЬШАЕШЬ площадь теплообмена! Согласись, еще один камень (и весьма увесистый) против твоей концепции По грубым прикидкам. Если на внутренней поверхности ВБ создать нерегулярные шероховатости в 0,5 мм высотой и с основанием в 0.7-1 мм и степенью подобия 0,5 (очень реально) прирост поверхности составит около 30%. Т.е. площадь теплообмена сразу увеличивается на треть! И это самые скромные цифры. Реально может быть еще больше. Но при этом, прошу заметить ГС вырастет не на 30 процентов, а значительно меньше.
ALL
Сразу бы хотелось оговорить следующее условие. Сейчас мы рассуждаем о прифазных потоках. Это значит что нельзя делать стохаистичную структуру целиком. Потоки должны быть и должны управляться.

Art Nova
Сейчас выкладываю этот пост на всеобщее обсуждение, но на твои реплики я обязательно отвечу

Art Nova
Продолжаем экскурс в гидродинамику Конечно насчет двойки это несправедливо, но... есть еще моменты. Все приведенные выше примеры иллюстрируют следующее положение. Потоки на границе фаз должны регулироваться. Просто для разных целей используются разные методы. Скажем для уменьшения ГС используются регулярные структуры (например рыбья чешуя или "черепица" на ПЛ). А скажем, для разрушения прифазового ламинарного потока есть смысл использовать стохаистические структуры. Как говориться каждому свое. Однако одно я могу сказать совершенно точно. Гладкие (полированные) поверхности в газогидродинамике - это чисто человеческое изобретение. И далеко не самое эффективное. Связано это, в основном, с технологическими трудностями. Ведь устройства мы изготавливаем из готовых кусков, как бы отсекая лишнее. А природа "выращивает" свои "изделия". Поэтому получить поверхность со сложным профилем очень тяжело. Я более чем уверен, наверняка существует профиль поверхности наиболее эффективно отклоняющий потоки от площади теплообмена и при этом имеющий очень низкое ГС. Но каков он? Увы я этого не знаю, а даже если бы и знал, возникает другой вопрос, смогу ли я его воспроизвести.
А мое замечание, по теоретической части, связано скорее с тем, что ты рассматриваешь поток отдельно, поверхность отдельно. А взаимодействие между ними? В теплофизике без это, увы, никак.

Цитата

И ты до сих пор так думашь?

Вот на счет турбулентного потока, я тут недавно дорвался до "таврической" автопечки, и обнаружил там спираль из длинной расплющенной проволоки. Как я понял это сделано для создания турбулентностей в радиаторе. У меня до этого была пластиковая канистра на 5 литров, для pentium3 хватает. Дак вот попробуйте кто-нибудь на конавчетом водоблоке, как скажется эта спираль на эффективности. На одной чаше весов перемешивани воды в водоблоке а на другой гидровлическое сопротивление. Я бы и сам попробывал бы но у меня водоблок из процессорного кулера, конечно не утверждаю что идея свежая, но если уже делали поделитесь результатами.

Продолжу пожалуй

Art Nova

Цитата

gazblood

Цитата

Действительно, для того что бы нам прийти к общему знаменателю нам необходима некая единая база. Попробую начать вводную теоретическую часть по термодинамике (тем более сам обещался
Итак что такое это тепло с которым мы боремся и как оно передается? На пальцах понятие тепло можно охарактеризовать как внутреннюю энергию системы, которая выражается в возбужденном состоянии молекул вещества. Текущая парадигма молекулярной термодинамики гласит, что увеличение энергии атома связано с переходом электронов на более высокоэнергитические орбиты с поглощением кванта энергии, а уменьшение энергии - переход электрона на более низкоэнергитическиу орбиту с излучением кванта энергии. В газах и жидкости это реализуется броуновским движением (школа, физика 7-ой класс), в твердых веществах - колебанием атомов в узлах кристаллической решетки. Соответственно, чем выше температура (уровень возбуждения атомов/молекул) системы тем выше амплитуда движения. При увеличении внутренней энергии вещества(температуры) в твердых веществах разрушается кристаллическая решетка(материал плавится), далее разрушаются связи между молекулами (кипит), далее разрушаются связи внутри молекул и ионизация (переход в плазму).
Как распространяется тепло внутри вещества? Если это твердое вещество, то непосредственное взаимодействие между атомами/молекулами сильно затруднено - они жестко сидят в узлах кристаллической решетки. Значит нужен некий агент который будет переносить энергию. Согласно современных представлений такими агентами могут служить либо фотоны (теплопередача посредством излучения), либо электроны. Остальные элементарные частицы либо имеют сверхмалое время жизни, либо взаимодействуют с веществом на уровне слабого и сильного взаимодействия. Таким образом если кристаллическая структура вещества подразумевает наличие свободных электронов(а это как правило все металлы), значит теплопроводность вещества будет высокой. Электрон получив квант энергии и имея бОльшую величину свободного пробега гораздо быстрее доставит эток квант энергии в другую часть вещества и провзаимодействуя с другим электроном передаст ему этот квант энергии. Если свободных электронов в веществе нет то молекула/атом настолько "раскачивается" в своем узле, что передает квант энергии непосредственно другому атому, путем взаимодействия внешних электронных оболочек.
В жидкостях и газах механизм почти такой же. Переносчиком кванта энергии здесь выступают сами молекулы вещества. Но поскольку масса молекулы на много порядков превосходит массу электрона (поскольку я пытаюсь объснить этот механизм на пальцах, поэтому опускаю такие моменты как масса покоя) скорость передачи кванта энергии будет ниже. Хотя если взять например, твердое вещество, где нет свободных электронов, то возможно теплопроводность будет и выше. В газах дело обстоит точно так-же за исключением того что плотность упаковки молекул намного меньше. Соответственно, как правило, теплопроводность газов еще ниже. В плазме происходит качественный скачек теплопроводности в связи с тем, что опять появляются свободные носители зарядов(электроны) плюс начинает работать "в полную" силу механизм передачи посредством фотонов (излучение). Кстати теплопередача посредством излучения вполне возможна и в жидкостях и газах и твердых веществах - достаточно вспомнить такое распространенное устройство, как лазер . Поскольку работа по переходу электрона с одной орбиты на другую у разных веществ разная соответственно отличается и количество энергии передаваемое в момент времени. Добавьте сюда такое понятие как плотность, плюс еще ряд моментов и мы получаем такое комплексное понятие как теплопроводность. С теплопередачей, имхо, по вершкам пробежали.

to be continued...

А можно, я свою палку в колесо.... вставлю?

Scoob

Цитата

Немного не согласен.А почему, слой "горячих" молекул воды нужно "отрывать" от поверхности ВБ, а не протолкнуть его дальше из зоны нагрева.На место которых подать уже новые партии охлажденных молекул?Вот тут, как раз и полировка нужна.И помпа помощней.
И потом, гидродинамика и газодинамика имеют (слова) один корень, но понятия разные.И приминительно "общих" для них законов, очень спорно.Теория - это хорошо, а что делать с практикой?Иногда практика расходится с теорией.
Вот собственно и всё.

С уважением.

Scoob На счет последнего поста. Приходим к выводу что в СВО перенос энергии осуществляется за счет молекул....Так?

Цитата

Величины которые ты указал в мм, это удел не полировки, а шлифовки. Во вторых, если специально делать внутреннюю поверхность водоблока с такими насечками, это сложно и дорого, и просто легче за увеличить площадь другими средствами. Если говорить о смешивании потока, то лучше уже делать так, как сделано у gazbloodа.

Ах да еще, посмотрим как будут омываться те насечки в 0.5-1 мм.

Вывод, ты не понимаешь что такое полировка.

SamoDelKin сказал:

"Справочник по физике" Х. Кухлинг Москва 1982г.

Гидро- и газодинамика - раздел физики, занимающийся изучением законов движущихся жидкостей и газов. Законы движения жидкостей справедливы и для газов, если скорости потока оказываются меньше скорости звука...

Раздел - Механика
Глава - Гидро- газодинамика
стр. 121

$erge сказал:

Да-да....

Цитата

И, что мы тут спорим?

Насчет разделов физики.
Гидроаэромеханикой называется раздел физики, в котором изучаются законы равновесия и движения жидкостей и газов, а также взаимодействие движущихся жидкостей и газов с омываемыми ими твердыми телами. В гидроаэромеханике отвлекаются от молекулярногостроения жидкостей и газов, рассматривая их как сплошную среду, непрерывно распределенную в пространстве. Эта модель неприменима к разряженным газам.

Гидроаэромеханика делится на гидроаэростатику и гидроаэродинамику, нас интересует второй раздел.

Гидроаэродинамикой называется отдел гидроаэромеханики, в котором
изучают законы движения жидкостей и газов и их взаимодействия с твердыми телами.

Тут некоторые термины упускаем и дальше пишем: различия между жидкостью и газом заключаются лишь в характере зависимости их плотности от давления, те в практической несжимаемости жидкостей и заметной сжимаемости газов.

Так вот. Если полистать этот раздел, то можно придти к такому выводу. На поверхноси меди не создается слой молекул который тяжело оторвать и прилежащие слои жидкости двигаются с одинаковой скоростью, либо сопротивление или "прилипание" настолько мало, что им можно пренебречь. Идем далее.

Ты говоришь не о не необходимости полировки, а шлифовки. Убираем шлифовку, но здесь нам уже могут понадобаться такие выемки как у gazblooda, потому что в змейке канал имеет большое поперечное сечение и прогреваются тонкие слои жидкости, зделав эти выемки(не в 0.5-1мм, а такие как у него) мы будем перемешивать воду.

Это для водоблоков поперечное сечение каналов у которых большое.

В блоках где используются ребра в этом необходимости нет. Потому что вода разделяетсяна тонкие потоки и максимально нагревает свою массу, плюс отбор тепла идет с большей поверхности.

Проведя эксперимент рассказываю.

Полировка это доводка поверхности до точности в мкметрах. Если пустить тонкую струйку воды по отполированной поверхности мы видим прекрасную текучеть и смачиваемость при отсутсвии какого-то отстающегося слоя молекул воды. На более шершавой(0,2-0,5мм) поверхности(поцарапанную крупным наждаком) с помощью капель можно заметить более медленное стекание жидкости.

И вот здесь очень правльную мысль сказал SamoDelKin

Цитата

Наша задача подать на место горячей воды холодную, температура твердого тела будет стремиться к температуре хладагента.

Тк эта тема превращается из фака в справочник по физике у меня преложение.
Scoob, давай ты сделаешь чертеж водоблока в твоем видении, дашь мне чертеж и я его переделаю под свое видение, сделаем, протетсируем, и все станет ясно.

Любую теорию надо доказывать практикой, а так это пустой базар.

Так, теоретическую часть пока оставим, надо ответить на появившиеся вопросы.
SamoDelKin

Цитата

Art Nova

Цитата

Братцы, такое ощущение, что вы мои ответы просматриваете по-диагонали, а не читаете. SamoDelKin ты сейчас повторил то о чем я писал выше. Вот моя цитата, а для читающих невнимательно я жирным шрифтом выделил нужный кусок.

Цитата

:D:D

Вот ArtNova постоянно говорит, что нет такого прифазового потока, скорость движения которого значительно ниже чем скорость основного потока. При этом ссылается на следующую формулировку

Цитата

Ну опять - двадцать пять,уважаемый! Мы же не самолет строим!!! Да, при расчете, скажем, крыла самолета степень межмолекулярного взаимодействия в границе раздела фаз оказывает пренебрежимо малое воздействие и от этого фактора можно отказаться в практических целях. Но мы ведь занимаемся теплообменным прибором! А здесь (т.е. в процессе тепломассобмена) наличие такого слоя становится очень заметным фактором. Нельзя просто так взять и отмахнуться от того, что возникает своеборазная "подушка" которая УХУДШАЕТ теплообменные свойства прибора.
Основная задача теплобменного прибора как можно быстрее прогреть рабочее тело(воду) при этом сам теплообменник (ВБ) охлаждается. Ты предлагая уменьшить турбулентность будешь прогревать прифазовый слой, который к тому же медленно движется. А основная масса потока НЕ ОТРАБАТЫВАЕТ весь свой потенциал и просто выплевывается в слив! Я же предлагаю ПЕРЕМЕШИВАТЬ весь объем. В таком пассивном гидродинамическом приборе этого можно добиться (хоть в какой-то степени) только профилем стенок и других препятствий.

Хорошо, допустим(только допустим) что ты очень тшательно отполировав поверхность "убрал" этот несчастный прифазовый слой и теперь молекулы воды на границе вода/медь движутся с той же скоростью, что и весь поток. И что же у нас тогда получится? Молекула воды получив определенный квант энергии приобрела ту же температуру что и ВБ (т.е. "отработал" механизм теплоемкости) и продолжает двигаться параллельно зоне теплообмена и дальше тепло внутрь потока "попадет" только посредством механизма теплопроводности (не забывай потоки ламинарны и не перемешиваются). Где здесь выигрыш?! Ты, отполировав поверхность, гипотетически устранишь трение и молекула воды "поедет" вдоль зоны теплообмена - и та же самая "подушка" нагретой воды будет закрывать зону. Только теперь эта "подушка" двигается со скоростью всего потока, а "холодные" молекулы воды поступают только со стороны входного порта. А вот если сделать сложный профиль стенок мы не только разрушаем прифазовый медленный поток (наличие которого ты отрицаешь) но и изменим наравление пристеночных потоков во внутрь основного! И соответсвенно "холодные" молекулы будут попадать в зону теплообмена не только в области входного порта но и по всей длине канала.

Как еще проще тебе объяснить я не знаю

Scoob Ты знаешь, у меня тоже создается впечатление, ты либо не читаешь мои посты, либо не все понимаешь.

И здесь я цитирую самого себя:

Цитата

SamoDelKin сказал:

Вобщем то спорить я не собираюсь
Я лишь хотел поправить, что применение одних и техже формул справедливо, и для жидкости, и для газа.

Цитата

Конечно теория без практики мертва. А практика без теории слепа (с) Зачем ломиться в открытую дверь с завязанными глазами? Работа будет гораздо продуктивней если представлять что получится в итоге. Можно перевести с десяток медных болванок и добиться хорошего результата, но ведь можно сначала полистать умные книжки, глядишь пяток медяшек и сэкономишь. А пустой это базар или не пустой пусть это решают посетители форума.

Насчет совместного тестирования наших ВБ я только обеими руками за. По готовности и возможности я с большим удовольствием представлю в нашу тестовую лабораторию свой ВБ, а возможно и систему целиком.

И еще несколько фраз в догонку...
Art Nova
Теперь к вопросу полировка/шлифовка

Цитата

Так снова начинаются ярлыки. Не будем пока делать такие скоропалительные выводы, хорошо?

Шлифовка/полировка - это синонимы одного и того же понятия, а именно механической обработки поверхности, результатом которой является уменьшение степени неровности поверхности. Величина оставшихся неровностей определяет класс обработки. Все - умному достаточно.

<-------skip----------->

SamoDelKin
Что-то я не понял к чему приведена твоя большая цитата? О чем спорить и что обсуждать?

Мужикипатцаны тут я с корешком моим пытались сделать тепловую трубу, и у нас ни чего не получилось. Но у меня есть такая идея, может она и не нова но, при разработки тепловой трубки мы не смогли решить проблему возврата жидкости на место по этому решили пойти по пути , который предложил наш собрат по оружию Arthurka и вот его статья: http://modlabs.net/i...icles&url=hpipe
но вместо испарителя поставить вот такую штуку как на этой картинке

жидкий эфир под действием обычной помпы входит в испаритель и начинает кипеть, и выталкиваясь навыми порциями жидкого эфира выходит из испарителя. Далее как всегда в радеаторконденсатор и по новой. Вобщем обычная водянка но с фазовым переходом. Система лишена некоторых приемуществ тепловой трубы, но имеет и некоторые приемущества. Я думаю что эффективность будет выше чем у обычной водянки, но нет ни денег ни времени ни средств для реализации. Короче кто что думает.
Да кстати, если кто хочет спросить, а что это я с тепловой трубой к водянкам лезу да еще и ЧаВо, то отвечу - я считаю это "чудо" водянкой и оно тоже должно быть включено в ЧаВо, хотябы как то, что делать не надо.
Жду ваших комментариев.

Norton.
Помпа слишком зверский агрегат для таких дел,если эфира будет слишком много,система превратиться в водянку ...
Лучше шоб эфир по капиллярке стекал из наклонённого радика...
И ещё,жидкий фреон,даже в смеси с паром вверх непойдёт ...

Norton.
Дык это phase-change система. Собственно у тебя происходит изменение агрегатного состояния теплоносителя и поэтому отнести ее к "водянкам" никак нельзя. Теперь более подробно

Цитата

Прежде всего надо начать с того что температура кипения эфира при нормальном давлении 35 градусов. А с учетом того что в испарителе давление будет выше чем атмосферное, температура кипения будет еще выше. Значит температура теплообменника будет значительно выше, если бы теплоноситель кипел при меньшей температуре (хотя конечно можно провакуумировать систему перед заправкой, но все равно есть такое понятие как давление насыщенных паров). Для эфира можно сказать, что температура ниже 50-60 градусов не будет. Плюс сюда добавь весьма низкую удельную теплоту парообразования. Это значит что эфир даже закипев "отнимет" тепла меньше,чем скажем фреон. Далее

Цитата

Ага значит еще остается и жидкая фаза в испарителе. Причем это количество жидкости находится в таком состоянии что вот-вот готово закипеть, а значит жидкая фаза эфира не будет работать как теплоноситель. Т.е. в данной ситуации это балласт. Тепло от испарителя отнимет только кипящая фаза.

Цитата

Тут то же присутствует заблуждение. Понимашь газовую смесь гораздо легче охладить если её перед охлаждением сжать. Таким образом тебе понадобится либо радиатор размером с комнату для того что-бы эфир успел полностью конденсироваться, либо ставить компрессор на линию низкого давления (т.е. сразу после испарителя). А поскольку у тебя в испарителе присутствует жидкая фаза значит надо либо уменьшать количество эфира в системе (для того что-бы он полностью выкипел в испарителе), либо ставить докипатель после основного испарителя. Это нужно для того, что бы не угробить компрессор (очень эти устройства не любят работать с жидкостями ). Таким образом поставив компрессор, такое устройство как помпа становится не нужна. Весь объем теплоносителя в системе будет перемещаться компрессором. Поскольку после конденсера (т.е. радиатора в понимании "водянщика") эфир еще находится в газообразном состоянии, то используя такой процесс как адиабатическое расширение его можно перевести в жидкое агрегатное состояние. Вот попробуй открыть кран на баллоне со сжатой углекислотой. Сразу увидишь иллюстрацию того, что происходит при резком падении давления. Для адиабатического расширения в системах охлаждения применяют либо каппилярные трубки большой длины, либо ТРВ. После этого устройства эфир переходит в жидкую фазу и его можно подавать сразу в испаритель. Ни расширительный бачек, ни помпа становятся не нужны.
Опа! Фокус-покус и у нас получилась стандартная фреонка Только вместо фреона в качестве теплоносителя выступил эфир.

Цитата

Не, тепловая трубка это не "водянка". Это своего рода тепловой насос, предназначенный для быстрого перемещения теплоты. При этом сама ТТ ничего не охлаждает и ничего не нагревает. Это инженерное решение создано для того чтобы быстро доставить некий объем теплоты из точки А в точку Б. А что будет далее с этой теплотой, то это уже другая задача. Вот например, взять пруток чистой меди и ТТ. Если абстрагироваться от внутреннего строения ТТ и представить ее сделаной из некого материала целиком, то для наблюдателя получится что этот материал имеет теплопроводность в десятки тысяч раз больше чем медь.

ALL
Все-таки братцы общий теоретический минимум здесь необходим. Может мне продолжить публиковать на форуме базовые основы термодинамики?

Scoob сказал:

Ххм! товарисч! ясен перец да! ...

Scoob
Да действительно, это "чудо" не является СВО, теперь я и сам это понял. Идея не родилась, получился выкидыш. Но отрицательный результат тоже результат. Я что все это затеял: мы никак не могли вернуть жидкость к нагретрой части, вот мой кориш и сказал - А давай помпу поставим, такая вот ботва.

Scoob сказал:

Да, обязательно, только по доступнее для пролитариата, и на примерах пожалуйста.

Вот для фака нацарапал:
Как повлияет на эффективность перепад высот в СВО
Я видел одну такую ветку на нашем форуме - ответ НИКАК не повлияет, это должен знать каждый школьник, знающий закон сохранения энергии. Это конечно при условии что помпа может поднять воду на такую высоту. Если она подняла воду на эту высоту, то эта поднятая вода, обладая потенциальной энергией, начинает уже помогать помпе. Ну это я очень некоректно обьяснил но зато доступно. Но здесь есть один нюанс - если перепад высот никак не влияет на производительность то длина шлангов должна влиять. На сколко сильно она влияет я не зню, но оставлять метры лишних шлангов в системе не советую.
Сколько надо жидкости чтобы обойтись без радиатора
Есть и такие решения, и их тоже надо включит в ЧаВо. Отличается это решение громоздкостью более низкой эффективностью, но зато дешевле. Вот формула основанная на курсе физики за 8ой класс.
m=(N*t)/(C*dT) где
m - масса жидкости,
N - тепловая мощность охлаждаемой микросхемы,
t - время, в течении которого темпиратура в вашей системе должна находиться в заданном интервале,
C - теплоемкость жидкости (для воды - 4200 Дж/К),
dT - разница между комнатной темпиратурой и критической темпиратурой.
Но учтите эта формула не совсем точна, она не учитывает рассеивания тепла в резервуаре. Имеем задачу с двумя неизвестными, dT возьмем равной 10, для зимы можно взять и 20.
Пример: для Pentium!!! 1000EB тепловая мощность 33Вт мне надо что-бы система работала в течении часа. В часе 3600 секунд, dT=10 имеем: m=(33*3600)/(4200*10)=2,9кг
Я не знаю на сколько врет эта формула но в стеклянной банке вода остывает очень медленно, примерно по градусу в час это 1,166Вт, но врет эта формула в большую сторону так что все нормально.

Ну чтож, продолжу "краткий курс ВКП(б)" На предыдущей странице был пост посвященный теплопроводности, теперь так-же по вершкам по механизму теплоемкости

Согласно одному из начал термодинамики (кажется третьему) энтропия всегда положительна. Это значит что холодный предмет будет нагреваться от горячего но никак наоборот холодный предмет никогда не станет еще холоднее, а горячий горячее . Отсюда вывод - при росте температуры, вещество будет поглощать энергию (т.е переводить свои электроны на более высокоэнергетические орбиты), увеличивая таким образом свою внутреннюю энергию (амплитуда колебаний растет) и уменьшая количество квантов энергии во вне. Соответственно при уменьшении общей энергии системы(температура падает), энергетически более выгодно будет отдать излишний квант (перевести электроны на более низкую орбиту). Поскольку на перевод электронов энергия расходуется то получается своего рода тепловой аккумулятор. Емкость такого "аккумулятора" можно назвать теплоемкостью.Резюмирую - теплоемкость это свойство вещества накапливать энергию при нагревании и отдавать ее при охлаждении. У разных веществ она соответственно разная. И к нашему счастью у воды она одна из самых больших (выше только у расплавов щелочных металлов). Теперь, когда есть представление о механизмах теплопроводности и теплоемкости, вернемся с высот теории на землю, т.е. к нашим системам водяного охлаждения.Итак давайте рассмотрим все процессы которые происходят при съеме тепла с поверхности CPU. Мы имеем мощность теплового потока в 130 Вт, который выделяется с поверхности площадью 9 кв.см (0.0009 кв.м). Таким образом величина теплового потока составляет около 145 тысяч(!) Вт/м2. Для справки - электрогриль на 1 кв.метр дает величину примерно в 13 тысяч Вт/м2. Каково, а? Более чем десятикратное превышение! При этом не забываем, что нам необходимо поддерживать диапазон приемлимых рабочих температур на поверхности. Какой объем тепла уйдет с рассматриваемой площади? Расчет тепловых потоков выполняется по уравнению Ньютона-Рихмана для теплообменных процессов и по уравнению Стефана-Больцмана по излучению. Приводить здесь полный расклад, я думаю, смысла нет. А краткий вывод скажу. Так вот если теплообмен будет происходить только с поверхности процессора в воздушной среде процессор может отдать внешней среде при дельта тэ 40 градусов - менее 0,1 Вт!!! Вывод - процессоры должны гореть как бенгальские огни, но у нас на столе стоит компьютер и он работает, как же так? Рассмотрим более подробно формулу Ньютона-Рихмана
Q=A(t1-t0)
где А - коэффициент теплоотдачи, мера интенсивности процесса конвективного теплообмена между твердой поверхностью и потоком жидкости/газа. Коэффициент теплоотдачи является сложной функцией скорости и режима течения, формы и размеров обтекаемой поверхности, теплофизических свойств жидкости/газа. Т.е. меняя тот или иной параметр можно менять и данный коэффициент. Можно сказать, что разработка методов расчета коэффициента теплоотдачи – это главная задача теории конвективного теплообмена. Таким образом сначала увеличили площадь теплообмена. Это достигается применением радиаторов. Систему процессор-радиатор, грубо, можно представить как единый объект. Соответственно площадь для конвективного теплообмена значительно увеличивается. Следующий шаг - интенсификация воздушных потоков (т.е. прикрутили крутилятор). Коэффициент еще вырос. Но у нас растет и тепловыделение процессора. Значит наступает такой момент когда все ухищрения становятся либо неэффективны, либо неоправданно дорогими. Вывод - необходимо менять теплофизические свойства рабочего тела. А как их поменять? Только сменив теплоноситель. И вот здесь выходит на сцену вода - аплодисменты!!! Замечательным свойством воды является ее экстремально высокая теплоемкость(4200 Дж/(кг*К). Мольная теплоемкость воздуха 2900 Дж/(моль*К), что в пересчете на молярную массу составляет 841 Дж/(кг*К), учитывая что плотность воздуха при давлении 1 атм. составляет 1.29 кг/куб.м, а плотность воды 1004 кг/куб.м получаем что теплоемкость одного объема воды превышает теплоемкость такого же объема воздуха в 3887 раз!!! Это означает, что можно значительно сократив площадь теплообмена,можно тем не менее, значительно увеличить тепловой поток. Конечно, жидкостные системы привносят и свои трудности. В этом мире ничего не бывает бесплатно. Самый главный недостаток - это то, что система становится закрытой. В системах воздушного охлаждения рабочее тело берется из вне и так же тупо выдувается. Перед инженером не стоит задача охладить воздух который прошел над процессором.. Ушел и скатерью ему дорога. В СВО, увы, эту задачу надо решать. Значит добавляется второй теплообменник. Далее высокое сопротивление среды. Плотность и вязкость жидкости на порядки превосходит такие у газов. Значит возникает проблема транспортировки рабочего тела. Например, мощность кулера 5-8 Вт, а мощность помпы уже 50-60 Вт. А тепло от работы помпы (если она погружная), то же уйдет в систему. Считай еще один нагреватель. Если помпа внешняя, то соответственно тепловая нагрузка будет меньше, но все равно она (нагрузка) будет иметь место. Плюс сюда ГС. Так же надо напомнить про электробезопасность. Приемлимых диэликтрических жидкостей пока не наблюдается. Вроде есть полиэтилсилановые теплоносители, но теплоемкость все равно ниже. А самый главный недостаток ПЭС - это цена. С водой в обозримом будущем ничего не сравнится.
Но, тем не менее, высокая теплоемкость рабочего тела в значительной степени компенсирует эти недостатки. Так что на современном этапе, имхо, переход на гидравличиские системы оправдан.

Цитата

А у меня на помпе написано 6 Вт.