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Buscando el delta 0
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aitor



Registrado: 27 Sep 2002
Mensajes: 540
Ubicación: Buenos Aires

MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 4:20    Título del mensaje: Buscando el delta 0 Responder citando

En base a lo comentado por Willy y autocrator, en: http://www.devilmaster.org/forums/viewtopic.php?t=54&start=45&sid=b877ab5cc822c8e0e854602f3479672d
creo que sería interesante discutir un poco las experiencias, teorías y delirios que cada integrante del foro pueda aportar con respecto a la forma de encarar los nuevos conceptos que van surgiendo en el diseño de bloques. Jet, microchannel, propagación de calor, bases delgadas, velocidades de flujo, etc.
Siempre 2 cabezas piensan más que 1 y aunando conocimientos y experiencias creo que se generarían debates y conclusiones más que interesantes.
Recuerdo una frase de Ketchak en el primer contacto via mail que tuvimos y creo expresa mejor que nada la idea de este post:
"Todos aprendemos de todos"
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dnkroz
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MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 12:25    Título del mensaje: Responder citando

En principio no es una de mis metas, pero ahora que pones el mensaje y veo que le daís muchas vueltas, voy a comentar una cosa que ponsé y que se queda más en un delirio y/o tentación que en una teoría realizable en la práctica.

Bueno el caso es que no hacemos más que pensar en espesores, diseños y tal de los bloques. En ese sentido creo que todos estamos de acuerdo en como acercarnos al delta 0, ya se ha hablado mucho de ello siendo de momento el microchannel el ejemplo de ello. A mucha concentración de calor pues mucha concentración de superficie de disipación lo más cerca posible. Si hay la suficiente superficie con respecto al calor a disipar, la utilidad de la base como extensor del calor va desapareciendo, reduciendo la resistencia entre fuente de calor/zona de disipación.

Bueno yendo al grano. ¿No habéis pensado nunca en las posibilidades de modificación del core para aumentar esa conducción?

La superficie del core por lo que puedo ver en fotos, o bien es muuuuuy irregular o bien es completamente lisa y lo que veo son reflejos internos de la luz.

De ser tan irregular como creo, si a nivel casi microscópico esa superficie fuera más lisa se aumentaría mucho más la conducción en la utilización de los bloques. El tema sería en como hacerlo de la forma más adecuada.

Otro delirio sería, que si con la refrigeración directa del core no es suficiente ¿por que no aumentarle la superficie al mismo?
Si se pudieran hacer micro-surcos se ganaría en proximidad a la fuente real de calor, aumentaría la superficie y la turbulencia, o lo que es lo mismo, incrustar un microchannel en el core Smile

Inconvenientes:

-La lógica dificultad mecánica de hacerlos, que no es poca sin romperlo.

-Desconocimiento ahora mismo por mi parte del espesor ¿cerámico? que pueda tener la capa superior del core y si es invulnerable al agua en el caso de hacer los surcos.

-Si se intenta alisar el core sin la precisión adecuada pues casi como para tirarlo a la basura.

-Si se hacen esos surcos sería una modificación sin vuelta atrás, se perdería mucho contacto con el bloque que pongamos posteriormente y aunque muy posiblemente pueda seguir funcionando pues lógicamente las temperaturas serían muy inferiores.

¿Tenéis alguno de vosotros información concreta y exacta sobre composición/tipo de superficie de los core de los AMD actuales?

A ver si puedo poneros una fotillo de un core.

Venga, a comentar la burrada se ha dicho........o no lo es tanto??? Wink
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willy



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Mensajes: 276
Ubicación: Cantabria

MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 20:24    Título del mensaje: Responder citando

No, desde luego no lo es....

El primer paso sería averiguar cual es el material del que está hecha la superficie del core y cual su espesor....

No hay que dudar que es como intentar levantarse "la tapa de los sesos" así que o extirpas el tumor o queda logotomizado de por vida...je, je.

En cualquiera de los casos sin embargo veo una empresa que se nos escapa de las manos... pues no creo que ninguno tengamos tecnología para hacerlas.

La transferencia térmica es dependiente de la Resistencia térmica y esta se calcula como la suma de:

- Resistencia térmica interior desde el punto de producción a la sup. core
- Resitencia de contacto con el bloque.
- Resistencia del bloque.
- Resistencia de contacto en transferencia sólido-líquido.

Para una mejor refrigeración hay que atacar necesariamente en uno, varios o todos esos FUNDAMENTOS.

1) El primero se puede mejorar... ¿como? pues no focalizando la disipación en el core.... me explico:
¿ Y la parte de abajo del chip que es cerámica y queda oculta en el Socket...? si lo pensáis bien es mucha superficie en contacto íntimo y cercanísimo al chip.
Los pines del chip (400 ypico) son metálicos (cobre dorado) y muy conductores del calor... con una distribución muy especial y que pueden SACAR del chip bastantes watios...

2) Ahí van las ideas de Dnkroz... por ahora la refrigeración directa se encarga de sustituir este paso y el siguiente si bien se acentúa el último... pero eso de rayar la superficie es interesante... (y el jet claro)
Por ahora de minimizar esto se encarga una buena pasta térmica (artic silver III) y una gran presión (mimimiza el espesor y facilita el contacto)..
la pasta ya casi no es mejorable... pero y la presión...¿? si se pusiese un taco debajo del socket que aguante firme el chip y se pudiese presionar más (creo que podría aguantar así hasta 100 Kgr/cm2...) tal vez nos llevaríamos una sorpresa....

3) ESTE ES NUESTRO MUNDO... ja, ja... solo este apartado merece un foro entero...
Bueno... ya sabéis... diamante y si no se puede porque no sois la Reina d e inglaterra pues nada... plata en el mejor de los casos (vaya tela..) y como todos los mortales COBRE DE GRAN PUREZA.
Seguiremos comentando este punto más tarde.

4) El agua es muy mal conductor del calor... por lo que una estratificación superficial (laminación) es muy mala para la transferencia...
Solución.... Régimen turbulento... ¿cómo conseguirlo..? pues hay dos formas:
- Aumentar SECCION através de las cual se mueve el fluido
- Aumentar VELOCIDAD del fluido.
- Textura superfical del conducto.

La más sencilla parece la velocidad... simplemente requiere más caudal... pero por otro lado el famoso efecto "jet" y el "golpe de martillo" requieren gran presión... eso nos lleva "impepinablemente" a bombas muy grandes, ruidosas y caras.

El mejor líquido parece ser el Agua destilada... por sus inmejorables propiedades térmicas... sin embargo para generar turbulencia también influye LA VISCOSIDAD... y por tanto la adición de TENSOACTIVOS y elementos que disminuyan esta viscosidad puede ser muy muy muy favorable...
Un conocido tensoactivo que se suele adicionar es amoníaco... con características térmicas superiores al agua y que disminuye terriblemente su tensión superficial pero lo veo engorroso... creo que es mejor alcohol (mejor metílico... pero su peligrosidad apunta al etílico) a pesar de restar características a la mezcla... por supuesto me refiero en cuanto a efectos de turbulencias.

¡¡¡ Vaya un rollo que he largado...!!! bueno... ahí van más ideas-teorías-luz sobre el tema.

¿Qué opinan uds...?
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autocrator



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MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 22:34    Título del mensaje: Responder citando

Pues acepto la invitacion y agradezco la iniciativa:

----En los ultimos meses he leido bastantes articulos cientificos sobre fabricacion y pruebas de intercambiadores microchannel. La tonica general es hacer circular agua a altas presiones (con bombas peristalticas hasta 15 bares) y en direccion longitudinal a los canales. La altisima presion tiene como objetivo romper la capa laminar, que en canales de menos de 0.1mm de ancho ofrece muchisima resistencia. De todo lo que he leido deduzco y coincido contigo willy, que los diseños microchannel que hemos visto aparecer en los ultimos meses, no aprovechan el efecto microchannel, sino que mas bien es el efecto jet lo que los hace rendir bien.

Recuerdo una simulacion de disipacion termica en un intercambiador de cobre, y me quede perplejo de lo que se concentra el flujo de calor en direccion perpendicular a la fuente. Tanto se concentraba que con la fuente de calor a 108º y la zona del intercambiador de justo encima a 97º, el resto del intercambiador no pasaba de 75º.

Digamos que del nucleo del micro sube en vertical (si el micro esta en horizontal) una columna de calor. Esto hace que el area mas efectiva del intercambiador sea muy pequeña. Quiza la manera de aumentar la superficie de contacto en esta zona tan pequeña del intercambiador sea roper esa columna caliente en varias.

Encuanto al efecto jet, me tropece con un articulo en el que comparaban un intercambiador microchannel con uno jet y otro multijet. Tanto el jet como el multijet enfocaban los chorros de agua contra una superficie totalmente lisa. El vencedor por poco fue el multijet, todo esto con presiones de 10 bares y caudales infimos sobre una fuente de calor de 30w , creo, no recuerdo bien.

En la busqueda del mejor sitema de refrigeracion liquida, quiza un bloque jet sea la mejor opcion, pero en la busqueda del mejor bloque no lo creo, porque el mejor bloque ( en general) debe ser polivalente, y tanto un bloque jet como uno microchannel necesitan de un caudal y una presion a medida------

Solo un apuntemas a lo que ya se ha posteado aqui.

Esta claro como se ha dicho que la superficie del core no es suficiente la regemos con lo que la regemos. Añado, no solo es insuficiente, sino que es muy insuficiente porque hay que pensar que en una refrigeracion directa del core estamos eliminando totalmente la resistencia termica de la base del bloque y la pasta termica.

Si a esto le sumamos la gran unidireccionalidad de la transmision termica, parece que estamos ante dos premisas de dificil concilio. Por un lado hay que aumentar la superficie de contacto encima del micro, y hay que disminuir la distancia entre agua y micro (esto ya se ha dicho muchas veces).

Cambiando de tema. La presion del bloque sobre el micro. Con los sokets actuales esta presion esta limitada, pero en meses, todos los sokets seran como los de pIV, ademas las especificacones mecanicas de estos chips (tanto de los PI como de los nuevos AMD) admiten presiones de hasta 90 libras ( unos 50KG ). Viendo esto parece obvio que en nuestras conclusiones no estamos por delante de los fabricantes de micros, que si dicen que sus micros aguantan 50kg, es porque saben de la conveniencia de que esto sea asi. Por lo tanto a corto plazo libertad para poner muelles de embrage de camion aplastando los bloques contra los micros.

Los datos sobre las especificaciones mecanicas de los micros los vi en un buen articulo de overclockers.com sobre el laping de los pIV.

seguiremos.
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dnkroz
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MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 22:38    Título del mensaje: Responder citando

Efectivamente willy los caminos de "investigación" que has comentado son más lógicos, sencillos, seguros y hasta más eficientes en un momento dado, pero bueno aquí os pongo un par de fotos de un core.

La primera tiene rota una de las esquinas y también parece como si tuviera una capa intermedia rojiza (esquina superior derecha)

En la de abajo como podéis ver, la superficie parece ser muy irregular y formada por pequeños cristales.

Como curiosidad podéis ver cómo se queda el marcado de los números y letras.




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autocrator



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MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 22:47    Título del mensaje: Responder citando

escribiendo en la otra rama se me ocurre lo siguiente.

Sabeis lo que es el pan de oro (oro en laminas muy finas ) pues tambien hay pan de plata. Viendo lo irregular de la superficie del micro, se podria usar pan de plata en lugar de pasta termica. La plata es muy blanda, y en laminas muy finas creo que se deformaria adaptandose bien a las irregularidades del core y del bloque.
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dnkroz
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MensajePublicado: Sab 22 Mar, 2003 23:21    Título del mensaje: Responder citando

Pues sí podría ser buena idea, esos de los panes Smile son realmente finos, hasta el punto de ser incluso traslúcidos. El precio puede ser lo peor, no por la cantidad necesaria si no por el coste que pueda tener dejar así el oro y la plata, sería cuestión de informarse. Quizás con un par de capas sería suficiente para igualar un tanto más la superfcie.
Los que he visto son como si fueran tiritas de un tamaño de varios centímetros.
No sólo se encargaría de adaptar el core, también la de la superficie de la base.

Algunos de vosotros conoce a algún restaurador??? Smile

Que ganas me están entrando de comerme un pan con tomate ahora mismo Smile
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aitor



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MensajePublicado: Dom 23 Mar, 2003 1:09    Título del mensaje: Responder citando

Con relación a la refriferación directa sobre el core, en algún lugar que no recuerdo (perdonen mi falta de memoria, los años no vienen solos) he leido una nota sobre que a la larga la capa superior del core se vuelve permeable, por lo que creo que la idea quedaría descartada, salvo encontrar algo que la impermeabilice sin que trabaje de aislante.
Lo de la lámina de plata es interesante pero le veo 3 inconvenientes difíciles de subsanar, al desmontar el bloque habría que reemplazarla dado que su parte inferior quedaría ya marcada, otro es determinar la presión para lograr que se absorvan las irregularidades y el tercero sería determinar el paralelismo y planitud entre las caras de la lámina.
Lapidar el core con las dimensiones actuales creo que es jugar con fuego, dado lo dificultoso de mantener un plano, gracias a Dios AMD ya quitó las letras del core y sin bien algo dejó podemos decir que la superficie es hoy bastante limpia.
Dejando como encargada de la interfase termal a la poderosa y barata pasta Titán (con la cantidad de desmontes, el presupuesto no me da para Artic Silver) comento que encontré una mejora en cuanto a la forma de aplicarla. En todos lados leemos que se debe colocar una pequeña cantidad y esparcirla uniformemente con una tarjeta de crédito o similar, a este preoceso le encuentro el siguiente inconveniente: la pasta de por sí en bastante espesa si la aplicamos de esa manera no tiene como desplazarse alrededor de las irregularidades, hice la pueba de aplicarla esparciendola con el dedo cubierto con un foil de plástico y luego darle pequeños golpesitos de manera que forme cierta rugosidad tipo picos bien parejos. Con esta forma de colocación he conseguido mejores resultados que cuando la colocaba pareja.
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autocrator



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MensajePublicado: Dom 23 Mar, 2003 3:31    Título del mensaje: Responder citando

bueno , laminas de plata de las que hablo son tan finas que no hay papel tan fino. Son tan finas que si las sujetas con los dedos y los deslizas lo mas minimo, la lamina se pulveriza, asi que no creo que su uniformidad sea un problema. Ademas no son caras, no deben, una caja de laminas de estas no creo que pese mas de 50g, y suelen traer cientos de laminas del tamaño de una cuartilla mas o menos. Las voy a comprar y las voy a provar a ver que pasa y os cuento. Si esto funciona adios a la artic que es mas cara que su pero en plata.

Yo siempre he puesto la pasta con el dedo desnudo y me va bien. La verdad es que cuando he puesto demasiada he tenido que esperar a que se calentara y fluyera para conseguir el emjor resultado. Cada vez que desmonto en el bloque y en el micro hay la misma cantidad de pasta (practicamente nada) en el area de contacto, lo que quire decir que la pasta que uso rebosa con la presion y el calor. Es pata de la normal que venden en tiendas de electronica.
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lord murray



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MensajePublicado: Dom 23 Mar, 2003 5:15    Título del mensaje: a mi me pasa lo mismo Responder citando

a mi me pasa exaxtamente lo mismo, yo uso una grasa siliconada de color blanca (la + comun) es una mierda.... despues de unos dias se evapora.....

che donde se consigen esos "panes de plata"?

alguien sabe? un valor aproximado?
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aitor



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MensajePublicado: Lun 24 Mar, 2003 0:14    Título del mensaje: Re: a mi me pasa lo mismo Responder citando

Tratando de averiguar algo sobre esas láminas que autocrator menciona, solo he conseguido una referencia acerca de que se usan para hacer plateado a la hoja en artesanías. Autocrator si puedes hacer alguna referencia acerca de marcas o como buscarlas sería muy útil. Más que interesante sería, poder sacarse de encima la pasta térmica y sobre todo mejorar la interfase termal.
Cambiando de tema hay algo que me tiene dandole vueltas hace ya bastante tiempo y es la forma de Propagación del calor y el tratar de manejarla.
La propagación del calor se supone en forma semiesférica, aunque me inclino más por una semiesfera deformada con una elevación central(tipo 1/2 huevo), en base a esto el jet influiría sobre la parte central donde se supone se encuentra la mayor concentración de calor.
El resto del calor sigue viajando en relación al centro.
Creo que en cierta medida se puede redireccionar el calor.
Una de las cosas que me hace suponer esto está dada en la foto de la huella del calor sobre la base del DM4.
http://www.devilmaster.org/forums/viewtopic.php?t=54&start=30
Al analizarla se puede ver que no es circular sino que se achica en donde se produce las salidas del conducto central(mucha turbulencia), también puede observarse que la huella no se extiende demasiado lejos del centro.
Esto me hace pensar que en base a velocidad de flujo (=turbulencia) y diagramación de los tabiques poemos tratar de llevar el calor hacia cierta ruta.
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willy



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MensajePublicado: Lun 24 Mar, 2003 3:36    Título del mensaje: Responder citando

Juerr.... esto se pone interesante....
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autocrator



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MensajePublicado: Lun 24 Mar, 2003 5:07    Título del mensaje: Responder citando

bien, el pan de plata o plata en laminas se puede encontrar en papelerias especializadas en material para restauracion bellas artes y manualidades en general. El problema que le veo a esto es que no nos van a saber decir si es plata o plateado, pero de plata pura las hay y de oro puro tambien, el caso es encontrarlas, y una vez mas nos veremos en la situacion de explicarle al incredulo dependiente nuestros motivos para querer plata pura y no otra.

Preguntare y mis papis que conocen a mas de un artesano de la rama de la orfebreria y la talla (amplio sector aqui en sevilla, semana santa y demas). Cuando sepa algo lo pongo.

Encuanto a la forma en que el calor se transmite, como digo mas arriba y basandome en una imagen de simulador, esta es muy direccional. Hace años vi otra simulacion en que la forma era semiesferica, pero dudo de su precision.

Supongo que la cuestion esta en llevar la forma del area de contacto del bloque con el agua a esa forma ( ovoide , o esferica) y con un grosor X de cobre hasta el core. Si fuera media esfera, pues media esfera de radio X. Cuanto mas radio mas superficie, pero tambien mas resistencia ( lo de siempre). Asi que a poner aletas o bastones o surcos.
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MensajePublicado: Lun 24 Mar, 2003 17:16    Título del mensaje: Responder citando

respecto a la lamina de plata. El pan de plata parece demasiado fino delicado, y como es plata al fin y al cabo, no parece un problema que sea algo mas gruesa esa lamina, asi que me voy a poner en contacto con un orfebre para que me consiga laminas de plata de las que usan en su taler.

Que grosor os parece apropiado? 0.25mm, 0.1mm ?¿?¿
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dnkroz
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MensajePublicado: Lun 24 Mar, 2003 20:37    Título del mensaje: Responder citando

Pues mi opinión con respecto a como se extiende el calor pues estoy de acuerdo con lo que comentáis hasta cierto punto.

El calor se lo transmiten unas moléculas a otras, da igual que sus vecinas sean las del piso de arriba como las de su mismo piso en otra puerta, se lleva igual de bien con todas Smile (por poner un ejemplo tonto)

Si nos imaginásemos que el core fuera una esfera inmersa en el bloque de cobre, cabría pensar que se extiende por igual en todas direcciones y que sería un espera perfecta si no fuera por irregularidades del cobre y tal.

El core al ser plano pues es posible que se extienda como decís en forma de huevo, pero no creo que sea muy achatado por los bordes y si me apuráis ni siquiera eso.

Yo me imagino que la primera capa de moléculas de cobre que reciben el calor directamente del core, pasarán el calor tanto a las vecinas que tiene encima como a las que tiene por los laterales de igual forma, como he dicho antes.

aitor, con respecto a lo de redireccionar el calor, yo lo entiendo de ésta manera. El calor se va a transmitir en todas direcciones y somos nosotros los que poniendo el material donde queramos le dejaremos pasar por donde nos interese, quizás te refieras a eso.
En cualquier caso redireccionar lo justo y necesario para eliminarlo lo antes posible, ni más ni menos. Lo demás sería oponer resistencia innecesaría.

Con relación a esto último, pues cuanto más cerca esté la superficie de disipación de la fuente de calor pues mucho mejor, eso está claro. Lo que ocurre en nuestro caso es que la fuente de calor tiene un tamaño muy pequeño con relación a la superficie que se necesita para mantenerlo encima a bajas temperaturas.

Físicamente no se puede tener toda la superficie que sería necesaria en el centímetro cúbico justo por encima del core por que no cabe. Por eso se le debe de dar la justa salida (ni más, ni menos) para poder conseguir más volumen y así poder conseguir más superficie de disipación pero lo antes posible.

Pondría como ejemplo a los disipadores convencionales, algunos de los cuales aproximadamente tienen forma de árbol, e igualmente válido sería asemejarlo a la red de carreteras, cuanto más cantidad de calor a de transmitir (más cerca de la fuente), más grosor tendrían esas "ramas".

Siguiendo con el rollo y comentando algo derivado de lo anterior, imaginaos que en vez de 100W, fueran 5000W en la misma superficie. Físicamente sería imposible que el microchannel funcionase, muy al contrarío sería contraproducente y sería necesario esa ramificación que he comentado antes para transmitir todo ese calor a la gran zona de disipación que necesita.

Me pongo a escribir y se me va la cabeza, no sé si me he explicado medianamente.


Con respecto al grosor de las láminas y viendo las fotos pues si puede ser de una décima casi mejor, incluso casi menos. Si os fijáis, el core está aparentemente pulido e incluso refleja algo que le pongáis y aumentado se parece más a una lija que a otra cosa. No sé que opinaréis vosotros.
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