Permalänk

"Varm luft stiger"

Tänkte skapa en tråd om detta för jag gärna skulle veta hur det egentligen fungerar.

Min uppfattning är att varm luft är lättare än kall luft, och därför stiger den, medan kall luft sjunker. Luftballonger fungerar av just denna anledning. Däremot, när man diskuterar datorer, så är lufttemperaturskillnaden i ett chassi så låg (Δ<10grader) att det inte kommer göra någon nämnvärd skillnad förutsatt att man har någon form av cirkulation (fläktar).

Har jag rätt eller fel, och varför?

Permalänk
Medlem

Kort svar: Du har typ rätt, men det beror på.

Längre svar:
Varm luft stiger i omgivningen av kall luft då den har lägre densitet än kall luft, lägre massa för samma volym alltså. Utöver detta så finns det faktorer som gör att den varma och kalla luften vill blandas för att jämna ut temperaturen. Själva luftballongen hindrar det senare från att ske, varför den då "flyter" i lufthavet.

Om chassit är väldigt tätt och inte har några luftutsläpp eller fläktar i övre delen så blir det lätt för varm luft att samlas där. Du har en poäng i att med en fläkt eller två går att motverka den varma luftens naturliga tendens att stiga, förutsatt att luftflödet faktiskt når den varma luften. I ett datorchassi så finns nog ändå små utrymmen som inte nås av luftflödet från fläktarna och där blir det oundvikligt att fysikens lagar får styra. Så huruvida vi helt kan försumma den varma luftens tendens att stiga är svårt att säga och måste bedömas från fall till fall beroende på chassi och andra komponenter.

Om vi bortser från temperaturskillnader så kommer en fläkt som blåser in luft i ett datorchassi att tvinga ut luft ur chassit på annat håll. Om utblåset underlättas med ytterligare en fläkt så kommer luften att följa det flödet (the path of least resistance) ut ur chassit, oberoende av om om utblåset är placerat högt upp eller långt ner i chassit. Det är nog denna effekt som de flesta pratar om när de menar att det inte spelar någon roll att varm luft naturligt vill "flyta" ovanpå den kalla luften när det kommer till datorer.

Permalänk
Skrivet av stool:

Längre svar:

Tack för svar. Så skulle du säga att det inte spelar någon större roll om du har inblås i toppen av ett chassi och utsug i botten istället för tvärtom, eftersom temperaturskillnaden är så låg att den varmare luften inte kommer vara nämnvärt lättare än den kallare och därför kunna bli utblåst undertill?

Permalänk
Medlem
Skrivet av siglolmic:

Tack för svar. Så skulle du säga att det inte spelar någon större roll om du har inblås i toppen av ett chassi och utsug i botten istället för tvärtom, eftersom temperaturskillnaden är så låg att den varmare luften inte kommer vara nämnvärt lättare än den kallare och därför kunna bli utblåst undertill?

Då de komponenter som tillför mest värme sitter i bakkant upptill är det mest effektivt att ha utsug där. Drar du in luft utifrån på den platsen kommer temperaturen i lådan vara högre då den varma luften istället dras inåt.

Visa signatur

Ryzen 3700X | Asus X570-F | 32GB Kingston Fury Renegade | RX 7800 XT | Fractal Design R6C | Noctua NH-D15 | Corsair RM650x | 6TB SSD av varierad kvalisort | Asus VG279QM | Ducky One 2 | CM MM720

Permalänk
Medlem
Skrivet av siglolmic:

Har jag rätt eller fel, och varför?

Vill påstå att du har rätt, dels av erfarenhet, dels för att om vi jämför värsta möjliga situationen med ett helt slutet passivt kylt chassi (runt 50 liter) och en dator med en enkel 120 mm fläkt som effektivt skickar igenom 1000 liter luft per minut så inser du hur stora skillnader det finns mellan passiv och aktiv kylning. Det tar alltså bara några sekunder för fläkten att ersätta all luft som den passiva kylningen har att jobba med.

Permalänk
Medlem
Skrivet av siglolmic:

Tack för svar. Så skulle du säga att det inte spelar någon större roll om du har inblås i toppen av ett chassi och utsug i botten istället för tvärtom, eftersom temperaturskillnaden är så låg att den varmare luften inte kommer vara nämnvärt lättare än den kallare och därför kunna bli utblåst undertill?

jag har alltid fått lära mig att "varm luft stiger" mest påverkar stillastående luft. I ett chassi är luften i rörelse hela tiden så hade blivit förvånad om det påverkar.

Visa signatur

What evah! i'll do what i want! | Det stavas väl inte väll...såvida du inte ska skriva välling.
"Det var väl bra"

Permalänk
Medlem
Skrivet av Ceogar:

jag har alltid fått lära mig att "varm luft stiger" mest påverkar stillastående luft. I ett chassi är luften i rörelse hela tiden så hade blivit förvånad om det påverkar.

Luft är (huvudsakligen) en blandning av gaser, och som alla gaser är den i konstant rörelse även om vi på mänsklig skala tycker den verkar vara väldigt stilla. Det du antagligen menar är att konvektion vid de temperaturskillnader vi talar om här inte är tillräcklig för att motverka den rörelse en fläkt alstrar. Vispar du konstant runt luften i lådan kommer lufttemperaturen alltså vara ungefär likadan i hela lådan, medan det skulle uppstå en temperaturskillnad mellan botten och toppen på lådan om luften inte vispades runt.

Det som huvudsakligen sker i ett chassi är som tidigare nämnts att det uppstår luftfickor där luften inte vispas runt.

Visa signatur

Ryzen 3700X | Asus X570-F | 32GB Kingston Fury Renegade | RX 7800 XT | Fractal Design R6C | Noctua NH-D15 | Corsair RM650x | 6TB SSD av varierad kvalisort | Asus VG279QM | Ducky One 2 | CM MM720

Permalänk
Skrivet av twit:

Då de komponenter som tillför mest värme sitter i bakkant upptill är det mest effektivt att ha utsug där. Drar du in luft utifrån på den platsen kommer temperaturen i lådan vara högre då den varma luften istället dras inåt.

Precis, men om vi antar att allt i chassit är exakt lika fördelaktigt för de två exemplen (luftflöde nedåt mot luftflöde uppåt), finns det då någon märkbar fördel att ha luftflöde riktat uppåt istället för nedåt på grund av att varmluft är lättare än kall luft?

Skrivet av hakro807:

Vill påstå att du har rätt, dels av erfarenhet, dels för att om vi jämför värsta möjliga situationen med ett helt slutet passivt kylt chassi (runt 50 liter) och en dator med en enkel 120 mm fläkt som effektivt skickar igenom 1000 liter luft per minut så inser du hur stora skillnader det finns mellan passiv och aktiv kylning. Det tar alltså bara några sekunder för fläkten att ersätta all luft som den passiva kylningen har att jobba med.

Skrivet av Ceogar:

jag har alltid fått lära mig att "varm luft stiger" mest påverkar stillastående luft. I ett chassi är luften i rörelse hela tiden så hade blivit förvånad om det påverkar.

Tack för svar!

Permalänk
Medlem

Det finns något som heter "Naturlig konvektion", som förenklat kan sammanfattas som ditt "Varm luft stiger".

Det är naturlig konvektion som gör att man exempelvis kan köra en Raspberry Pi utan någon fläkt, vattenkylning eller någon annan form av 'tvingande' kylning.

Men i de flesta scenarion så skapar naturlig konvektion ganska låga flöden vilket innebär att man behöver ha värmen spridd till stora ytor (stora kylflkänsar, heatpipes, etc) i förhållande till den effekt man behöver kyla bort.

En kompromiss kan vara semi-passiv kylning. Där man kan ha fläktar (vanligtvis) som kan stå stilla i scenarion där värmeutveckling och temperaturer är tillräckligt låga och sen starta vid högre temperaturer/last.

Men generellt, i en vanlig PC så är luftflödet från fläktar, även relativt långsamma fläktar, så pass mycket högre än den naturliga konvektionen att den blir i stort sett försumbar.

Däremot om man inte vill ha mer damm än nödvändigt och man inte är manisk på att städa så kan det vara en idé att undvika insug i taket, att ha dammfilter för alla insugsfläktar och ha övertryck i chassit. Alltså att man har lite mer insug av dammfiltrerade insugsfläktar än vad man har utsug.
Generellt är det också bättre ju lägre luftflöde man behöver om man inte vill dra in mer damm än nödvändigt.
Exempelvis semi-passiva fläktar som står stilla en stor del av tiden och snurrar långsamt när de snurrar drar in mindre damm än fläktar som snurrar på bra hela tiden.

Men desto bättre man är på att städa, desto mindre problem är dammet.

Permalänk
Medlem

Det har sina fördelar med att ha fläktar i toppen som blåser in i datorn.
Då den luften kyler minnen och vrm.

För den som orkar vända på fläktarna så prova. Jag körde så när jag hade vattenkylning. Corsair rekommenderar det även.

Visa signatur

CPU: I7 7700k @ 4.6GHz - Noctua NH D15S - Asus ROG Strix Z270F Gaming.
GPU: RTX 3070TI @2 st 120mm cf-v12hp hydro dynamic fläktar. 👍
RAM: 32GB DDR4 3200MHz. HÅRDDISK: 4 st SSD, 2 Mekaniska.
MONITOR:1 Xiaomi MI 34"- 3440x1440 144Hz MONITOR:2 Optix MAG274R 27" 1080p 144Hz MONITOR/Tv:3 LG 47lv355n-ZB 47". Nätagg: Corsair Newton R2 1000W. Allt i ett Cooler Master CM Storm Stryker.

Permalänk
Medlem
Skrivet av SCORPIUS:

Det har sina fördelar med att ha fläktar i toppen som blåser in i datorn.
Då den luften kyler minnen och vrm.

För den som orkar vända på fläktarna så prova. Jag körde så när jag hade vattenkylning. Corsair rekommenderar det även.

Mm. Tycker inte heller det går att använda "varm luft stiger" som nån slags mantra vid fläktkonfiguration. Det finns så otroligt många ingångsparametrar och driftsfall att den sortens ganska hisnande generalisering helt enkelt inte håller. Dessutom är densitetsskillnadens inverkan tämligen marginell när fläktar finns med i ekvationen.

Man skulle kunna jämföra det med att ta hänsyn till vindhastighet och riktning när man planerar en bilresa. Visst, påverkan är säkert mätbar, men det är ju knappast så man åker imorgon istället för att det inte stämde perfekt idag.

Visa signatur

Nu lurade jag dig att slösa bort ett par värdefulla sekunder av ditt liv på att läsa denna fullständigt poänglösa signatur!

Permalänk
Medlem
Skrivet av twit:

Då de komponenter som tillför mest värme sitter i bakkant upptill är det mest effektivt att ha utsug där. Drar du in luft utifrån på den platsen kommer temperaturen i lådan vara högre då den varma luften istället dras inåt.

Det är ju grafikkortet som drar mest ström i en vanlig dator ( =avger mest värme) och det är väl generellt därför man vill ha insug i botten/mitten på fronten för att se till att grafikkortsfläktarna får sval luft att dra in i själva grafikkortet. Om man gör omvänt och kör insug i toppen/i bak så kommer ingen sval luft till fläkarna på grafikkortet och det blir då varmare.

Visa signatur

PM:a mig! I Följ mig på Youtube

Desktop: 11900K, Maximus Hero VII, 64GB Dominator Platinum @2933Mhz, RX 6900 XT 16GB Liquid Devil, Samsung Evo Plus 1TB + Kingston NV1 2TB, Be Quiet Silent Base 802, Be quiet! Dark Power Pro 11 850W, custom loop med 420mm + 360mm radiatorer.

Permalänk
Medlem

Börjar bli svårt att förstå om TS vill ha reda på om varm luft faktiskt stiger eller om det har med ett faktiskt chassi och luftflöde att göra.

Låt oss säga att du har en fläkt i fronten och en i toppen och inget mer, om de båda har samma kapacitet så kommer den kalla luften ta närmaste vägen till fläkten i toppen och på vägen så blandas den lite med resterande luften i chassit.

Resten av luften kommer påverkas av komponenternas värme och hur bra chassit i sig leder bort värme, det kommer också bildas turbulens så samma luft snurrar runt, hur mycket beror på vad du har för luftflöde och hur komponenterna sitter.

Är det variation mellan fläktarnas kapacitet att flytta luft så blir det över-/undertryck som ändrar på allt.

Varm luft som stiger påverkar i princip inget om du inte kör helt passivt, går det så vill du helst få luftflödet att passera alla varma komponenter för att sedan sugas ut i slutet av den vägen.

Permalänk
Medlem
Skrivet av siglolmic:

Tänkte skapa en tråd om detta för jag gärna skulle veta hur det egentligen fungerar.

Min uppfattning är att varm luft är lättare än kall luft, och därför stiger den, medan kall luft sjunker. Luftballonger fungerar av just denna anledning. Däremot, när man diskuterar datorer, så är lufttemperaturskillnaden i ett chassi så låg (Δ<10grader) att det inte kommer göra någon nämnvärd skillnad förutsatt att man har någon form av cirkulation (fläktar).

Har jag rätt eller fel, och varför?

Jag skulle inte säga att temperaturskillnader i ett chassi är försumbart. Visst är det så att det inte är så stor temperaturskillnad i ett chassi. Men den initiala temperaturen vid en processorkylare är rätt stor. Denna initiala stora temperaturskillnad kommer att generera en uppåtstigande ström av varm luft. Utan omrörning i chassit som blandar om luften så kommer du att få ett lock med varmare luft i toppen.

Permalänk

Man kan också tänka på hur det ser ut utanför chassit. För där kommer den varma luften att stiga. Vilket betyder om du sätter utblåsen i botten på chassit, så kommer den varma luften stiga uppåt och så drar du in delar av den varma luften i toppen.

Permalänk
Medlem
Skrivet av siglolmic:

Tänkte skapa en tråd om detta för jag gärna skulle veta hur det egentligen fungerar.

Min uppfattning är att varm luft är lättare än kall luft, och därför stiger den, medan kall luft sjunker. Luftballonger fungerar av just denna anledning. Däremot, när man diskuterar datorer, så är lufttemperaturskillnaden i ett chassi så låg (Δ<10grader) att det inte kommer göra någon nämnvärd skillnad förutsatt att man har någon form av cirkulation (fläktar).

Har jag rätt eller fel, och varför?

Du kan jämföra en personlig upplevelse.

Är det kallare när det blåser?

Svart är som du vet, och det beror på att värmen expanderar uniformt i ett medium. Av sig själv lägger sig värmen i en omgivning och sprider sig utåt med avtagande styrka.

Så för att byta ut till en kallare luft närmare ”ytan som avger värmen” behöver du forcera bort luften som med en fläkt eller vinden.

Sen ja, varm luft stiger också men när det kommer från så små områden som ett chassi och stillstående rum så kommer mestadelen av värmen att sprida sig till intilliggande luft än att den själv ”stiger” och med undertryck drar in kall luft. /”Kvalificerad gissning detta”

Visa signatur

5800X - 2080ti - DDR4 32gb 3200mhz - B550-F - Arctic LF II 240 - RM750X - H510 flow