Всем доброго времени суток!
Недавно решил сделать новый водоблок для процессора. Из материалов имеется: медный брусок (50мм*32мм*16мм), 5мм оргстекло, герметик и газовые штуцеры, те что с большой резьбой, но сам наконечник для 10мм шланга подходит.
Структуру выбрал реберную, предположительно пропилы 1мм, ребра 2мм толщиной. Всего ребер получится 7 штук, площадь оребрения 20*25мм, остальное срезается и делается рамка из оргстекла, потому что сказали, что такие пропилы можно сделать только дисковой фрезой.
Основание 3-4мм толщиной, ребра 10мм высотой (7*2=14мм, по расчетам Continental, но это максимум при сохранении эффективности, а значит, что если я сделаю меньше, то хуже от этого никому не будет, кроме ГДС). При этом я считал, что внутреннее сечение тока воды в водоблоке равно сечению шланга. Таким образом, нет «узких» мест, что должно благотворно сказаться на ГДС. Или я ошибся?
Центрального впрыска не будет, ибо не хочу усложнять конструкцию, да и помпа не самая мощная (6,5w; 700л/ч; столб 0,5м).

Как вариант, возможно, более предпочтительный, рассматриваю следующий: разрезать медный брусок вдоль, тогда толщина получиться около 6-7мм (не знаю точно, не спрашивал у фрезеровщика/токаря). Тогда основание сделать 2мм, ребра 4-5мм высотой. Что вы скажете по этому поводу? Оставить высокие ребра и как следствие развитую поверхность (не факт, что эффективную) или быстрый ток воды и несколько повышенное относительно первого варианта ГДС при более эффективной поверхности?

Сейчас у меня водоблок из низкопрофильного паяного радиатора. Основание 2мм, площадь оребрения примерно 40*32мм, при высоте 10мм и толщине ребра около 0,5мм. Всего ребер 27, ток воды П-образный (подобие змейки). Эффективностью не блещет, первый опыт.
Пожалуйста, помогите сделать выбор и покритикуйте конструкцию.
Заранее благодарен.

Brainless YaK
Неудобная заготовка, узкая (32 мм которая сторона). Можно либо допаять бока полосками, они только конструктивно нужны для прижима хорошего, либо из этого куска только оребрение делать, а под основание еще что-то искать... Ну или перековать, к примеру в 40х40х16 (точно такой же объем).
2 мм слишком толстые ребра для 10 мм высоты, теряете полезное сечение, и как следствие, площадь. Присмотритесь к варианту 5 мм толщиной основание (на нем не надо экономить), 10 мм высота ребра, 1 мм на доводку/шлифовку/полировку. На ширине основания в 32 мм при пропилах шириной в 1,2 мм получите 13 ребер толщиной 1,2 мм, общая площадь при длине ребер в 30 мм будет 8760 кв. мм - очень недурно для общего сечения 320 кв. мм.
Ну и, раз о Continental слышали, пара примеров.
Присмотритесь еще раз к такой конструкции.
У меня наоборот листовая медь сейчас есть, а вот толстого бруска пока нет. Поэтому склоняюсь к паяным из пластин ребрам.

А зачем такой большой ватер делать? Не только же омываемой площадью эффективность меряется. К тому же если считать по вашему совету получается площадь пропускания воды целых 144кв. мм при 12 каналах. Это в 2 раза больше, чем сечение 1го штуцера. Мне кажется, вода будет застаиваться. Тогда уж исходя из 78кв.мм на штуцерах сделать тоже самое, но либо высоту 5мм, либо кол-во ребер уменьшить и оставить только центральные (7 штук получается, как я раньше и думал сделать), либо сделать каналы уже - 0,6мм, но это нереально для имеющегося станка. Второй раз на одни и те же грабли не хочется наступать: сейчас у меня водоблок с медленным током воды: ядра в простое около 20 градусов, в нагрузке доходит до 80.
Паять я не очень хочу, ибо раньше паял только элементарные схемы да провода.
Все это мое ИМХО, так что спорить я ни с кем не собираюсь, а лишь хочу выяснить как лучше и почему.

Эффективность зависит от критериев, по которым вы будете ее оценивать. Критерии могут быть различными: наименьший вес, наименьшие размеры, наименьшее гидравлическое сопротивление, наибольшая теплопередача на единицу времени, ну и т. д. Я думаю, здесь три критерия первоочередные: теплопередача, размеры и сопротивление потоку. Первый, я думаю, понятен. Поясню второй и третий. Кусок меди больших габаритов сам по себе хорошо охлаждает, пока не прогреется. 3 кг хватает разогреться от 20 до 90 градусов при 100Вт на 10 минут, это без учета конвекции и излучения, в реале это минут 15-20. Но есть другие критерии - вес и цена. То есть стараемся минимизировать без ущерба для других параметров.
По сопротивлению:

Не забывайте, это именно сечение, а не равнозначный по гидросопротивлению объект. Гидродинамическое сопротивление зависит не только от сечения, но и от возмущений, которые возникают в потоке жидкости. В нашем случае это два перелома на 90 градусов, которые неизбежно вызовут сильную спиральную турбулентность, из-за чего удвоенное по сравнению со шлангами (где поток ламинарный) сечение будет совсем не лишне.

Вообще нет разницы, с какой скоростью движется жидкость, за исключением самого характера течения. При медленном токе поток ламинарный - работает только пограничный слой, вода прогревается сильно. При быстром потоке - больше турбулентность, работает почти весь объем, но и меньше удельный нагрев воды - не успевает прогреться, но берем количеством, потоком. Второй вариант для меня предпочтительней, т. к. позволяет получить температуры ниже, чем первый, хотя и требует более мощный поток (помпу) и малое сопротивление всех частей системы.
при 2 мм основании - возможно. При небольшом тепловыделении хватает ребер, находящихся на проекции кристалла, с ростом тепловыделения их уже не хватает, но остальные участки не задействуются - малая теплопередача от центра к периферии. Почему я еще раз говорю:
- сделаете толще - хуже не будет, только лишь увеличите инерционность системы (дольше прогреваться будет при росте тепловыделения, и медленней остывать при падении) но это только плюс в системах нетермостабилизированного охлаждения.
По сабжу вопрос: Вы чем хотите фрезеровать? Именно на фрезере с дисковой фрезой? Ее толщина и диаметр Вам известны? Может, зная возможности станка, найдем более оптимальный конструктив?

будет, у меня на ватере удалось сбить 2-3 градуса в пике загрузки при стачивании 1.5мм со дна 5мм основания.
Добавлено спустя 6 минут, 42 секунды

чего?

AlexT.. отчего оно будет тарахтеть и вибрировать? помпа - самый шумный объект, если вентиляторы на максимум не выставлять.. но погруженная она тихая и на присосках вибрировать она не должна особо..

Хитрый John™ [USSR]
Спасибо за советы и разъяснения. Станок не знаю какой точно. Стоит он в трамвайном депо, сам по себе старый, так что ничего хорошего от него не добиться.
Еще я рассматривал вариант, схожий с Storm G4. Насверлить дырок в основании 2мм глубиной и диаметром 3,5мм. В них вставить стержни от ручек. Получалось 5*5 дырок. Но мне это показалось слишком рискованным в плане результата. Поэтому решил остановиться на проверенной реберной конструкции. Можно еще подумать насчет игольчатой, но мне кажется не намного лучше выйдет, чем хорошо продуманный реберный.
Про 80 градусов, что я говорил, это при большом напряжении на ядрах (1,52в).

Mafia
Я тоже думал, что помпа тихо будет работать, но тихой она была не более 2 дней, дальше начала шуметь. Причем уже несколько раз наблюдал то же самое с разными погружными помпами. Правда все они были дешевыми, от 300 до 800 рублей.

стоит уже больше 2-х лет 2 китайские помпы по 600лч.. одна отсосалась и упала на дно.. и из-за этого только появилась вибрация, которая убирается подкладыванием чегонить мягкого под банку.. я прилепил резинки самоклеющиеся от корпусов инвинов.. если внутри все более-менее центровано - то ничего по идее вибрировать не должно.. я сначала на воде тестил помпы в ванной.. могут стучать от входящей с потоком турбулентности.. можно насадку замутить типа обрубка от шланга или ченить подобное.. крепления лопостей без хода.. т.е. как прибитые.. стучать там не по чему..

Странно. Не должно такого быть... А внутренняя конструкция ВБ какая?
Да собственно, даже неважно, какая, не может более лучшее распределение тепла по подошве ухудшить конечный результат, Нобелевской пахнет, если так... Может, дело в механической доводке подошвы? Например, устранили искривления, улучшив теплопередачу от камня до подошвы? Я почему-то к этому склоняюсь...

В таких системах нет принудительной стабилизации температуры, то есть температура жидкости и всех других частей может колебаться от комнатной до температуры кипения жидкости, зависит только от соотношения подводимой и отдаваемой тепловой энергии. Вот и получается, что при увеличении массы водоблоков мы замедляем колебания температуры жидкости в системе, что положительно скажется на общей тепловой картине. (Лучше стабильно 40, чем скачкИ от 20 до 60).


Не стоит. Возни много, а эффективность - никакая для таких конструкций.
Я вот тут немного подумал, пришел к выводу, что можно сделать достаточно эффективный водоблок практически без использования больших кусков меди:
1. По методу прямого контакта ребер с камнем спаиваем пакет ребер из пластинок двух типов: широких (>=15 мм) и узких (=5 мм). Широкие будут ребрами, узкие - основанием (подошвой). Затем стачиваем торцы широких пластин на 8-10 мм так, чтобы не задеть узкие, формируя основание на торцах.
Проекция, вид сбоку :
8мм _________________8мм
или | Только широкие | или
10мм| пластины - ребра|10мм
____|------------------|____
|________________________|- Узкие и широкие полоски - основание (подошва)
Для формирования основания по бокам можно допаять пластины из меди любой толщины суммарно не меньше 3-4 мм (либо одним куском, либо наборно). Паять лучше припоем с высокой теплопроводностью, хотя и обычный ПОС (тот же 61) подойдет вполне, особенно, если прогретую заготовку хорошо сжать и вытеснить лишний припой.
Ну а дальше классика: Выравниваем и полируем подошву, чистим рабочую поверхность от шлаков и потеков лишнего припоя, из оргстекла или другого пластика вырезаем крышку, врезаем штуцеры и вперед...
Мои извинения за корявый эскиз, сейчас попробую набросать что-нибудь более достойное, тем более, после беглого пролистывания первых страниц темы появились кое-какие идеи реализации и центрального впрыска, и избежания застойных зон, и много чего еще...

Не изобретайте велосипед

а кто-нибудь испытывал описанную в постскриптуме конструкцию "морского ежа"? или может сказать какой, примерно, размер центральной части должен быть для максимальной эффективности в случае современных процессоров с неснимаемыми (или просто не снятыми) теплораспределительными крышками?
аналогично вопрос по использованию таких ежей на gpu (максимум g80, но скорее всего g92 будет) и, возможно, на чипсете (если это для моего nf4 не перебор).

соответственно дополнительный вопрос: есть ли здесь кто-то кто мог бы помочь изготовить подобные или любые другие зарекомендовавшие себя хорошо ватеры, потому что у меня банально нет оборудования для металлообработки и не вполне понятно, где брать материалы.

Ребра, дело в том, что толщина дна должна быть пропорциональна развитости структуры, например на одном из лучших водоблоков "Антарктика" толщина дна составляет 1мм, при этом эффективность водоблока просто на высоте! На всяких фьюженах и тому подобных современных ватерах дно так же 2-3мм, толстое дно ограничивает эффективность ватера теплопроводностью меди, и уже не играет роль развитость структуры, поэтому при 5мм дне мы можем не запариваться над структурой, старые промодзы помните? там дно 5мм, в новых дно - 2мм, новый выигрывает 4 градуса у старого, кто-то говорил, что иногда аж 6 градусов..

http://images.people.overclockers.ru/166424.jpg - кстати вот мой ватер в разборе о котором я написал статью на ПС, читайте - http://people.overclockers.ru/Farrenheit/record11

Танкист
А какова площадь оребрения? Именно та площадка, на которой есть ребра.

Я свою Л20 прицепил к корпусу через полоски сырой резины размерами 3х7х5, вся вибрация ушла. А присоски то вместо ножек - вибрацию не гасят и ничего толком не держат.

Должно...помпа работающая от сети ~220В вибрирует с частотой 50Гц, конструкция у неё такая, она не может иначе работать.

Brainless YaK ребра распологаются на квадратной площадке с размерами 29х29мм

Даже и не думаю. Я лишь пытаюсь обобщить свои и чужие знания и опыт.
Танкист Качественная работа! Ничего не скажешь... По расчетам делали, или по наитию?
2All Вот, набросал сегодня на работе концепт, хочу обсудить. (Сорри, что коряво, кроме paint'a ничего не нашлось, ну не в Word'e же делать?)
Общий вид сверху.
Общий вид сбоку.
Сумма фронтальных проекций.
Сумма боковых проекций.
Поперечный разрез торца ребер.
Поперечный разрез ребер под выпускными штуцерами.
Поперечный разрез средней части ребер..
Поперечный разрез ребер под впускным штуцером.
Малая заготовка (боковина).
Средняя заготовка (основание).
Большая заготовка (ребро).
Центральный продольный разрез.
Разрез основания крышки.
Вид на крышку без штуцеров сверху.
Вид на крышку и штуцеры изнутри.
Вид на основание без крышки сверху.
Вид на основание снизу (размеры подошвы).
Немного пояснений: основание симметричное, 50х50. Крепеж планируется также симметричным, чтобы можно было ориентировать ребра в двух направлениях. толщина подошвы - переменная, на торцах - 4мм, в центре - горб 8мм поперек ребер.
Впрыск - центральный, одноштуцерный, с формирующей камерой (не ускорителем), выброс - двухштуцерный (ВБ дополнительно будет использоваться в качестве делителя), также с камерами сбора.
Подошва набирается из заготовок трех типов: малая - по краям, большая - ребра, средняя - разделитель между ребрами. Толщина средних и больших заготовок - 0,5 мм, расчетный зазор между ребрами - 0,7 мм. Пайка серебряным припоем с последующим сжатием без охлаждения. Размеры проекции активной зоны 42х42мм, площадь еще не считал, 33 ребра со средней шириной в 7 мм и длиной 42 мм дают примерно 200 кв. см. Суммарное сечение каналов одного плеча - не менее 1,5 кв. см., что в два раза больше сечения диаметром 10мм.
Штуцеры нарисовал самого большого допустимого диаметра, хотя, если разместить все штуцеры по диагонали, можно взять еще больше, но, ИМХО, и эти-то гигантские...
Крышка также наборная, из 4 слоев оргстекла по 4 мм каждый. Нижние 2 слоя формируют стенки, в верхний вворачиваются штуцеры, средний формирует камеры впускного и выпускных каналов.
Прижимная пластина - ИМХО, зависит от сокета. Думаю, выточить из стали толщиной 2 мм и более - не проблема.
Основная идея - минимум сложных инструментов и приспособлений, а также дефицитных крупных кусков меди.
Практическая реализация будет возможно после НГ, при условии, что я разменяю свои 0,5 кв. м листовой меди 1,2 мм на что-нибудь более тонкое. Хотел протянуть эту с 1,2 м хотя бы до 0,7мм, но проще 0,5 мм найти и поменяться.

Хитрый John™ [USSR], описание дало большее понимание проэкта чем "чертежи". Накидай нормальный чертёжик в АКаде или кореле. Даже в пейнте можно было рисовать через 3 проэкции всю сборку...
Чет я набросился, извини.
Какая высота рёбер? Растояние между крышкой и рёбрами?

Получается 8мм меди над ядром? Имхо 4мм, центр 2мм края будет оптимально.А водоблок планируется для CPU(с крышкой) или для GPU(голый кристалл)?
Собирать подобную конструкцию, занятие не простое,убедился на собственном опыте
При толщине ребер 0,5мм высота должна быть 3,5-4мм,больше не имеет смысла.Соответственно пакет набирается из полос шириной 4мм на основание(если меньше,то собирать очень муторно) и 8мм на ребра,после пайки и обработки радиатор впаивается в основание из меди или латуни толщиной 2-2,5мм.С нижней стороны радиатор должен равномерно выступать на 2мм,затем шлифуется до основания.В итоге получаем требуемые 2мм толщины(можно и меньше,однако есть риск разрушения конструкции)

Идея понятна, а смысл? Экономия на слабомощной помпе? Низкая дельта уже не получится из-за толстого основания.