AW: Welches Kühlmittel ist am besten?
Emptys Spitzfindigkeiten beziehen sich auf Ammoniak unter Druck, denn bei bei Athmosphärendruck siedet Ammoniak bereits bei ca. -33°C und liegt dementsprechend bei Raumtemperatur bzw. typischen Kühlmitteltemperaturen in einer Wakü nicht flüssig vor. Gasförmig ist er selbstverständlich nicht als Kühlmedium für eine Wakü tauglich, daher ist das Quatsch - neben bei bemerkt wäre das Volumen an Ammonikgas, das zur Aufnahme der besagten Wärmemenge bei einem gegebenen DeltaT auch eher unhandlich und wenig gesund für die Atemwege
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Nimm´s ihm nicht übel - empty hat manchmal einfach ein bisschen zu gerne recht
. Die Hintertür mit dem "Wärmebereich" der wohl eher Temperaturbereich heißen sollte
- zieht hier auch nicht, denn der Druck ist hier ausschlaggebend ....
@empty: Nicht immer mit den großen Keulen schwingen
. Kein Aas interessiert sich für die Nusseltzahl bei diesem Problem, denn wer das Problem tatsächlich numerisch rechnen will (nur da wär sie implizit oder explizit nötig), nutzt entsprechende Tools. Für den Hausgebrauch ist das relativ irrelevant. Wenn man die Reynoldszahl anhand von Durchfluss, ungefährer Geometrie und der Viskosität überschlägig berechnet, hat man bereits die Aussage, ob und wie weit man sich etwa im turbulenten Bereich befindet. Der exakte Wert ist wie wir wissen weniger interessant da sich der Wärmeübergangskoeffizint oberhalb von Re-krit sowieso recht schnell asymptotisch einem Grenzwert nähert. Aber das ist letztendlich alles schon viel zu weit gedacht für die Fragestellung hier
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Schlichtes Wasser ist nämlich in der Tat das beste Medium für eine Wakü, da es die höchste spezifische Wärmekapazität bei Athmosphärendruck unter den, im benötigten Temperaturbereich, flüssigen Reinstoffen hat und zudem noch sehr günstige Viskositätswerte aufweist. Nebenbei hat Wasser auch noch ganz praktische Vorteile, wie seine Ungiftigkeit, sein Preis, seine Verfügbarkeit, seinen neutralen pH-Wert (Reinstwasser mal ausgenommen) und seine auch sonst neutralen chemischen Eigenschaften im Zusammenspiel mit den meisten festen Werkstoffen.
Der einzige Nachteil von Wasser besteht, wie bei den meisten Flüssigkeiten, in seiner eher schlechten Wärmeleitfähigkeit. Diese ist jedoch für den Einsatz als Wärmetransportmedium, wie es in der Wakü der Fall ist recht unbedeutend, da der Wärmeübergang in den Kühlern möglichst direkt stattfindet. Betrachtet man aber Letzteren, so kommt man natürlich zu der von empty angerissen Frage nach dem Wärmeübergangskoeffizinten. Allerdings muss man es sich hier nicht so schwer machen, denn die Geometrie ist durch die Kühler und die Viskosität durch das Kühlmedium (also das Wasser) vorgegeben. Die erwähnte Nusseltzahl ist dann eine reine Funktion von Prandtl- und Reynoldzahl, die sich beide anhand der gegebenen Parameter berechnen lassen (für die Reynoldszahl ist noch der Durchfluss im betrachten Querschnitt nötig). Letztlich ist auch ohne große Rechnung festzuhalten: Auf die Strömungsgeschwindigkeit im Kühler kommt´s an wenn es um einen guten Wärmeübergangskoeffizienten geht. Aber letztlich hat das nur in Punkto Viskosität noch etwas mit dem Kühlmedium zu tun.
Deshalb ist jedenfalls in den Kühlern wichtig eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit anzustreben, um einen turbulenten Strömungszustand zu erreichen - also eine Re-Zahl oberhalb von Re-krit für den gegebenen Querschnitt.
Aber Achtung! (für die weniger bewanderten Wakü User) - die Strömungsgeschwindigkeit ist nicht dem Durchfluss gleichzusetzen, was leider oft missverstanden wird. Durchfluss an sich hat keinerlei Aussagekraft diesbezüglich. Auch mit recht wenig Durchfluss können bei entsprechenden Querschnitten (Stichwort: Düsen- oder Speedchannelkühler) bereits sehr hohe Strömugngeschwindigkeiten bei verhältnismäßig geringem mechanischen Beschleunigungsaufwand erreicht werden. Brachiale Gewalt in Form von Pumpenpower bei HighFlow-Kühlern kann die Kühlleistung von restriktiveren Kühlern mit hoher Beschleunigungswirkung im Regelfall nicht erreichen, denn die geometrischen Verhältnis im Bezug auf Oberfläche und Wärmeleitstrecken können in HighFlow-Kühlern nicht mit heutigen Düsen- oder Speedchannel-Designs konkurrieren
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