Pascal und die Lüfter

S.nase hat gesagt. :
In der Anlehnung an die Idee, Lüfterleistung thermoakustisch zu ermitteln, hab ich mal ein paar einfache Vorversuche mit einem simplen Towerkühler gemacht.

Als stabile Wärmequelle hab ich zwei Lastwiderstände einfach auf die Grundplatte des TowerKühlers geschraubt. Die beiden Lastwiderstände liefern dauerhaft 73W Wärmeleistung bei 12.2V. Zwischen den beiden Lastwiderständen hab ich eine Temperatursensor geschraubt, um das TemperaturDelta zwischen Kühlergrundplatte und angesaugter Umgebungsluft zu ermitteln.

Anhang anzeigen 31348 Anhang anzeigen 31349

Un zu vermeiden das irgendwelche Nebenluft an dem TowerRadiator vorbei strömmt, hatte ich noch einen Lüfter Shroud aus Mossgummi, den ich schon mal an diesen Towerkühler verwendet habe.

Als LüfterTestkanidaten dienen:
NF-A14 IndustrialPPC-2000 PWM,
Noisblocker B14-ps,
Und zwei Sharkoon Silent Storm ARGB 140mm, wobei ich bei einem der beiden Sharkoon's den Abstand zwischen Flügelspitzen und Lüfterrahmen von 2mm auf 1mm verringert habe. Ausser das Kleben der Lüfterkabel wenn nötig hinter die Lüfterrahmenstege, sind die die Lüfter original.

Anhang anzeigen 31347

Die ersten TemperaturErgebnisse sind aber irgendwie ernüchternd. Das TemperaturDelta unterscheidet sich bei gleicher Drehzahl oder auch gleichem PWM-Signal kaum(nur 0.5-1°). Obwohl sich die Leistungsangaben der Lüfter schon deutlich unterscheiden. Auch zwischen Push oder Pull Montage unterscheiden sich das TemperaturDelta kaum. Das liegt vielleicht auch daran, das ich nur eine 73W Wärmequelle verwendet habe.Denn die Heatpipe brauchen auch schon mal etwa 10° TemperaturDelta, um überhaupt vernünftige Wärmeleitfähigkeit zu erzeugen. Daher werd ich das nochmal mit einer 100W oder 140W Wärmequelle testen.

Wirklich Unterschiede gab es nur in der Lüfterlautstärke, je nach Lüfter, FlügelspitzenAbstand oder LüftermontageRichtung. Aber eigentlich hatte ich mit deutlich größeren Lautstärkeunterschieden gerechnet. Das liegt vielleicht auch an dem Shroud aus Moosgummi, der schon einiges der LüfterAkustik dämpft. Für ne richtig vergleichbare AkustikMesswerte, muß ich mir aber noch einen besseren Messaufbau einfallen lassen. Akustische Messungen sind doch aufwendiger als ich gedacht habe.

Was ich bisher vorläufig aus dem Versuchen schließe ist, das der Radiator(KühlFinnenAbstand, und Material) viel mehr Einfluss auf die Kühlleistung pro Lüfterlautstärke haben könnte, als der Lüfter selber.
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Interessanter Erkenntnisgewinnungsprozess durch Dein Experiment.

Im weiteren Verlauf des Experimentes werden Dir vielleicht noch weitere Einflussfaktoren auffallen, die Einfluss auf die Temperatur und die Lautstärke nehmen könn(t)en.
 
Erstaunlich für mich war halt, das das Verringern des Lüfterradspalts durch die 1mm Moosgummiauflage sich die Lufterlautstärke etwas verringert hat. Ob das nun nur an dem geringeren Abstand liegt, oder auch an der dämpfenden Wirkung des Moosgummis, kann ich aber nicht sagen. Da müßte man vieleicht nochmal ne Gegenprobe mit anderem(härteren) Material als Moosgummi machen.

Ne rauhe Beschichtung oder sogar ne weiche Beflockung des Lüfterrads oder des Lüfterrahmens hab ich auch schon mal angedacht. Frei nach dem FunktionsPrinzip eines leisen EulenFlügels. Aber das ist dann schon recht aufwendig, und wahrscheinlich ohne statische Hochspannung zum Beflocken kaum machbar.
 
S.nase hat gesagt. :
Erstaunlich für mich war halt, das das Verringern des Lüfterradspalts durch die 1mm Moosgummiauflage sich die Lufterlautstärke etwas verringert hat. Ob das nun nur an dem geringeren Abstand liegt, oder auch an der dämpfenden Wirkung des Moosgummis, kann ich aber nicht sagen. Da müßte man vieleicht nochmal ne Gegenprobe mit anderem(härteren) Material als Moosgummi machen.

Ne rauhe Beschichtung oder sogar ne weiche Beflockung des Lüfterrads oder des Lüfterrahmens hab ich auch schon mal angedacht. Frei nach dem FunktionsPrinzip eines leisen EulenFlügels. Aber das ist dann schon recht aufwendig, und wahrscheinlich ohne statische Hochspannung zum Beflocken kaum machbar.
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Du könntest ja Sprühkleber und Federn verwenden 🙃
Auf einen Moosgummi Mod bin ich auch mal gespannt. Was gab es bei den Sharkoons sonst noch für Unterschiede durch die Abstandsverringerung?

Die Wassertemperatur wird aber vermutlich unpräziser als das Anemometer sein :unsure:
Aber vielleicht kann @FritzHunter01 Aris noch mit ins Konstruktionsteam nehmen im Bezug auf eine Besichtigung der Cybenetics Testanlage für Nachbau etc.
 
Der 140mm Sharkoon Silent Storm ARGB Lüfter hat ne Minimaldrehzahl von 414Umin(10% PWM), die auch nicht weiter absinkt wenn ich weniger als 10% PWM einstelle. Mit der 1mm dicken Moosgummiauflage im Innenring reduziert sich die Minimaldrehzahl (10%PWM) etwas, auf knapp unter 400Umin. Bei 20%-100%PWM dreht der Sharkoon mit MoosgummiAuflage mit etwas höheren Drehzahlen, als ohne MoosgummiAuflage. Ne aerodynamische Auswirkung ist durch die Spaltverringerung zwischen Lüfterrad und Lüfterrahmen also auf jeden Fall vorhanden. Vermutlich weil sich etwas kleinere Randwirbel an den Flügelspitze ausbilden. Und akustisch ist wie schon beschrieben, mMn auch ne leichte Verbesserung nachweisbar. Ob es einen Auswirkung auf die Lüfterleistung(Luftmenge/Luftdruck) hat, kann ich aber mit der relativ kleinen 73W Wärmequelle nicht nachweisen. Eventuell zeigt sich das aber auch erst mit stärkeren Wärmequelle(mehr als 100W), wenn der HeatpipeRadiator näher an seiner Belastungsgrenze arbeiten muss. Dafür brauche ich aber noch einen zusätzlichen 50W Lastwiderstand, damit sie nicht durchbrennen oder instabil werden.
 
Die prozentualen Veränderungen je Lüfter könntest Du ja dann mit der Lüfterdatenbank vergleichen, ob es sich in einem ähnlichen Verhältnis bewegt wie Igors Abwärme Testgerät, so dies bei künftigen Tests zum Einsatz kommen wird.

Vielleicht beklebe ich mal spaßes Halber einen Lüfter mit Federn und schaue wie sich die Lautstärke verändert☝️😂. Habe nur leider keine Vögel als Haustiere und wegen Hausstaub Allergie auch keine Daunen Wäsche. Aber müsste es auch im Bastel Bedarf geben, beim Bogenschiessen mit Echtfedern z.B.
 
Starfox555 hat gesagt. :
Die prozentualen Veränderungen je Lüfter könntest Du ja dann mit der Lüfterdatenbank vergleichen, ob es sich in einem ähnlichen Verhältnis bewegt wie Igors Abwärme Testgerät, so dies bei künftigen Tests zum Einsatz kommen wird.

Vielleicht beklebe ich mal spaßes Halber einen Lüfter mit Federn und schaue wie sich die Lautstärke verändert☝️😂. Habe nur leider keine Vögel als Haustiere und wegen Hausstaub Allergie auch keine Daunen Wäsche. Aber müsste es auch im Bastel Bedarf geben, beim Bogenschiessen mit Echtfedern z.B.
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Mit Haifischhaut bekleben.
 
Starfox555 hat gesagt. :
Die Resource ist noch schwieriger zu beschaffen, so vermute ich und es sind viele Haiarten vom Aussterben bedroht. Aber vielleicht kommst Du ja an einen Kadaver eines verendeten Haies von einem Zoo- Aquarium 🤔
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Bestimmt fast ausgestorben, weil sie die ganzen Flugzeugflügel damit bekleben ;P
 
Die Probleme beim Versuchen die Abrisskanten zu Geräuschreduzierung mit Haifischhaut, angeklebten Wimpern, KunstGras oder Teeren&Federn zu reduzieren ist, die dauerhafte Wirkung(Verschmutzung), Haltbarkeit, Herstellungsaufwand und halt der Messaufbau, um die Wirkung vergleichbar zu vermessen.

AnemometerMessungen sind mir, nach meinem Versuchen damit, zu wackelig. Weil schon sehr leichte Veränderungen im Messaufbau die Luftdurchsatz Werte stark verändern.

Daher auch meine Versuche die WärmeableitFähigkeit als Vergleichswert zu nehmen. Ob das ausreichend hoch aufgelöste Messwerte mit einem HeatpipeRadiator oder WasserRadiator ergibt, wird sich zeigen.
 
Wir haben uns gegen ein Anemometer entschieden. Das wird eine professionelle Differenzdruckmessung ;)
 
Hab ihr Versuche gemacht, ob ich es Einflüsse hat, wo die DifferenzdruckMesspunkte im Messrohr angebracht sind? Also z.B direkt in der Grenzschicht zwischen Messrohr und Luftströmung, oder ein Messpunkt in der Mitte des StrömungsQuerschnitt.
 
S.nase hat gesagt. :
Die Probleme beim Versuchen die Abrisskanten zu Geräuschreduzierung mit Haifischhaut, angeklebten Wimpern, KunstGras oder Teeren&Federn zu reduzieren ist, die dauerhafte Wirkung(Verschmutzung), Haltbarkeit, Herstellungsaufwand und halt der Messaufbau, um die Wirkung vergleichbar zu vermessen.

AnemometerMessungen sind mir, nach meinem Versuchen damit, zu wackelig. Weil schon sehr leichte Veränderungen im Messaufbau die Luftdurchsatz Werte stark verändern.

Daher auch meine Versuche die WärmeableitFähigkeit als Vergleichswert zu nehmen. Ob das ausreichend hoch aufgelöste Messwerte mit einem HeatpipeRadiator oder WasserRadiator ergibt, wird sich zeigen.
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Machst Du weitere Moosgummi Mods auf anderen Lüftern zum Vergleich? Testest Du den Ton in einer Schall-isolierten Kammer?
Ich wohne an einer Hauptverkehrsstraße und da variiert das "Grundrauschen zu stark" würde gleichbleibend sollende Messevoraussetzungen zu stark beeinträchtigen. Ist Dein Tauchsieder Becken offen oder geschlossen und isoliert? Die Umgebungstemperaturabweichungen als auch ein Luftzug, oder die Bodentemperatur etc. könnten die Wassertemperatur mit beeinflussen.
 
Für die Lautstärkemessung hab ich noch keine richtige Lösung. Dafür wäre ja ein schallneutraler Raum am besten. Ne kleine schallisoliert Box hat wahrscheinlich zu großen thermischen und strömungsEinfluss. Eventuell mache ich auch erstmal nur ne "Körperschallmessung", um wenigstens die Lagergeräusche der Lüfter ein zu beziehen.

Als Wärmequelle für einen WasserRadiator Test nehme ich einen 5L Warmwasserboiler(ist isoliert). Mal schaun ob die ThermostatRegelung ausreichnd genau ist. Eventuell kommt da noch ne Leistungsregelung drann.
 
Elektronischer Durchlauferhitzer (gibts auch 1 Phasig mit Stecker) dürfte genauer sein als ein Boiler und vor allem schneller in der Regelung.
 
Ich will ja variable WasserTemperaturen, an einer definierten Wärmequelle messen. Es ist allso in dem Boiler garkeine Regelung notwendig, sondern nur ne feste Leistungsbegrenzung (zB 100W, 200W, 400W, 800W, 1000W) für den Tauchsieder im Boiler.
 
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