Zusammenhang Luftstrom - Wärmewiderstand

Da gibts ne abgefahrene Formel in Büchern, mit einer 0.662-ten Potenz 
oder so (ist wohl empirisch ermittelt, weil den genauen Mechanismus noch 
niemand auf der Welt verstanden hat). Hab gerade leider nichts zum 
Nachschlagen zur Hand, wie sie genau lautet.

Schon mal deshalb nicht weil der Kühlkörper auch einen 
Wärmeleitwiderstand hat, und der Übergang vom Chip auf das 
Bauteilgehäuse und vom Gehäuse auf den KK.
Und der Wärmewiderstnd des Kühlkörpers wirkt sich ganz schnell ganz 
stark aus wenn Du einen Kühlkörper der für normale 
Konvektion/Strahlungskühlung gemacht ist über einen Luftstrom kühlst.
Schau Dir mal Kühlkörper an, die speziell für Lüfterkühlung spezifiziert 
sind. Deutlich kürzere Lamellen bei dickerer Grundfläche.

U.R. Schmitt schrieb:
> dickerer Grundfläche

Sorry sollte natürlich "dickerem Materialquerschnitt" heissen.

Der Kühlkörper ist bereits für Lüfterbetrieb ausgelegt. Dicke 
Grundplatte und viele Lamellen

Ist mir schon klar das sich nicht das sich die Übergänge von IC zu 
Kühlkörper nicht verbessern.
Mir gehts nur um den Rth des Kühlkörpers + Lüfter. Ob ich hier mit einer 
halbwierung rechnen kann ... Also Statt 0,1 K/W - 0,05 K/W.
Wärmewiderstände der Übergänge bleiben erhalten - klar.

>Mir gehts nur um den Rth des Kühlkörpers + Lüfter. Ob ich hier mit einer
>halbwierung rechnen kann ... Also Statt 0,1 K/W - 0,05 K/W.

Auch das nicht. Überleg doch mal: Du bläst doppelt so viel Luft in der 
gleichen Zeit durch. Das heisst doch da der Druck sich nicht signifikant 
ändert, daß die Luft soppelt so schnell durchströmt. Also wird sie sich 
nicht genauso stark aufheizen wie vorher. Aber nur in diesem Fall 
hättest Du die Verdopplung.
Ob Du jetzt aber beim 1,7 fachen Wäremtransport, oder nur dem 1,5 oder 
1,3 fachen landest weiss ich nicht.

Manuel schrieb:
> Mir gehts nur um den Rth des Kühlkörpers + Lüfter. Ob ich hier mit einer
> halbwierung rechnen kann ... Also Statt 0,1 K/W - 0,05 K/W.
> Wärmewiderstände der Übergänge bleiben erhalten - klar.

Nein.

1. Der Wärmeübergang an der Oberfläche (KK-Luft) steigt nicht linear mit 
der Geschwindigkeit sondern eher mit v^(0.5...0.7).

2. Die Verteilung im KK (die dicken Teile) und auch von der Basis in die 
Spitzen der Lamellen kommt nicht mehr mit. Gegenüber dem Fall im 
Datenblatt sind weit von der Quelle entfernte Flächen zu kalt und tragen 
nur wenig bei.
Die effektiv genutzte Kühlfläche wird also geringer.

3. Nummer 2 ist weniger tragisch wenn deine Wärmequellen schön verteilt 
sind. Der Effekt der kühlen Spitzen und heißen Basis der Lamellen bleibt 
aber.

Peter Roth schrieb:
> Bei laminarer Strömung schlecht, bei turbulenter
> Strömung bis zu 5x besser.

Da liegt der Standard-Lüfter sicher schon drüber. Die wären sonst schön 
blöd.
Wenn ich durch etwas mehr Lärm nen Faktor 5 besser werde, dann verkauf 
ich das auch so.

>Mir gehts nur um den Rth des Kühlkörpers + Lüfter. Ob ich hier mit einer
>halbwierung rechnen kann ... Also Statt 0,1 K/W - 0,05 K/W.
>Wärmewiderstände der Übergänge bleiben erhalten - klar.

Man spricht in diesem Fall von der Wärmeübergangszahl α .
Mein alter PUSCHMANN / DRAHT –Technische Wärmelehre- gibt für
Luft, Gase, überhitzter Dampf für α an

(Ruhe)                2...8    kcal/m² h grd
(strömend)  2 + 10 Wurzel w    kcal/m² h grd

w ist die Strömungsgeschwindigkeit in m/s

Da hier noch die alten Maßeinheiten (Ausgabe 1961) verwendet werden, ist 
eine Umrechnung notwendig.
MfG