AW: WaKü***Quatsch***Thread
Um den Flüssigmetallkühler-Jüngern auch noch mal den Wind aus den Segeln zu nehmen: Das Wasser in einer Wasserkühlung hat die Aufgabe die Wärme zu transportieren, nicht in erster Linie sie zu leiten! Die Kühlflüssigkeit muss also eine hohe Wärmekapazität aufweisen. Wasser tut dies in besonders hohem Maße! Es gibt außer den Gasen Wasserstoff und Helium keine Reinstoffe die ein höhere Wärmekapazität als Wasser aufweisen. Die Wärmeleitung von Wasser ist hingegen bescheiden, aber das spielt keine besondere Rolle, da der Wärmeübergang im Kühler nicht im Wesentlichen auf Wärmeleitung angewiesen ist, sondern direkt per Wärmeübertragung vom Kühlermaterial an das turbulent vorbei strömende Wasser stattfindet. Nur deshalb ist z.B. überhaupt ein Mindestdurchfluss nötig - es müssen wenigstens annähernd turbulente Strömungsverhältnisse an der Übertragungsfläche herrschen. Aufgrund der schlechten Wärmeleitung von Wasser ist der Wärmeübergang durch Wärmeleitung äußerst bescheiden. Würde es bei in er Wakü um Wärmeleitung gehen wäre eine Heatpipe zum Wärmetransport, aufgrund des dort genutzten Phasenwechsels, jeder Wakü immer vor zu ziehen. Es geht aber darum die Wärme in einem Kühler mit einem hohen Wäremübergangskoeffizienten (bei tubulenter Strömung steigt dieser gegenüber laminarer Strömung stark an) ins Wasser zu bringen, in welches sie dank der hohen Wärmekapazität in kürzester Zeit übergeht. Dann erfolgt der Transport der so gespeicherten Wärme zum Radiator wo der umgekehrte Prozess stattfindet - und jetzt dürft ihr dreimal raten warum z.B. Radiatoren mit relativ hohem (Wasser-)Stömungswiderstand trotzdem sehr gut kühlen
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Wer die beschriebenen Zusammenhänge btw nicht versteht, hat auch nicht verstanden wie ein Wasserkühlung funktioniert - da heißt es dann nochmal auf den Hosenboden setzen ...
Im Gegensatz dazu verhält es ich bei einer Flüssigmetallkühlung jedenfalls genau umgekehrt. Metalle haben allgemein eine wesentlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Wasser. Flüssigmetalllegierungen die bei Raumtemperatur flüssig sind, schneiden unter diesem Aspekt zwar vergleichen mit vielen festen Metallen bescheiden ab, weisen aber immer noch eine um zwei Größenordnungen höhere Wärmeleitfähigkeit als Wasser auf. An die Wärmekapazität von Wasser kommen Metalle aber nicht annähernd heran. Aufgrund dessen sind sie als Wärmetransportmedium eher ungeeignet.
Und zum Schluss noch zu dem Trugschluss, mit der Reaktorkühlung:
Der Grund warum früher speziell in manchen U-Boot Reaktoren Flüssigmetalle eingesetzt worden sind, ist nicht der, dass dies eine besonders effektive Kühlung darstellte sondern, dass besonders hohe Temperaturen gefahren werden konnten (geht mit Wasser ja nur sehr begrenzt - auch unter hohem Druck). Aufgrund der guten Wärmeleitung war dann unter bestimmten Bedingungen ein reiner Konvektionsbetrieb im Zusammenspiel mit einem Kühlwassermantel (Umgebungswasser) realisierbar. Auch die Abschirmung wurde so etwas einfacher. Letztendlich führte das dazu, dass zumindest bei Schleichfahrt mit geringer Reaktorlast keine Kühlwasserpumpe laufen musste. Genau deren Geräuschemissionen verraten nämlich normalerweise die Position jedes Atom U-Boots zehn Seemeilen gegen die Strömung. Das ist mitunter ein Grund warum die deutschen Brennstoffzellen U-Boote so unbeliebt sind bei US-Navy, Briten und Franzosen - die können sie nämlich nicht hören, aber anders rum ist dies aufgrund der Kühlwasserpumpen sehr wohl möglich
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Die früher bei den Sowjet U-Booten eingesetzten Flüssigmetalle in den Reaktoren waren aber bei Raumtemperatur nicht flüssig und mussten ständig auf Temperatur gehalten werden. Zudem konnte man keine sehr leistungsfähigen Reaktoren damit kühlen, was mitunter der geringen Wärmekapazität des Kühlmediums geschuldet war. Erstarrte das Metall war der Reaktor instantan in Atommüll umgewandelt und das Boot Schrott. Mitunter deshalb gibt es so etwas heute zumindest auf U-Booten nicht mehr (soweit man weiß zumindest).
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. Sie verlieren bei manchen Sachen eben den Bezug zur Praxis bzw. haben andere Ansichten.
