तरल धातु पर एक पीसी ठंडा तरल? [बन्द है]

Question

अगर आप पानी / कूलेंट के बजाय कस्टम कूलिंग लूप में भारी मात्रा में लिक्विड मेटल डालेंगे तो क्या होगा? किन चुनौतियों का सामना करना पड़ेगा? क्या ऐसा करने से भी कोई फायदा होगा?

बोनस: यदि आप मानक प्लास्टिक / ग्लास ट्यूब के बजाय तांबे की ट्यूब का उपयोग करते हैं और तांबे की ट्यूब के माध्यम से तरल धातु पंप करते हैं? और साथ ही कॉपर सीपीयू ब्लॉक का भी इस्तेमाल किया?

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— जर्नीमैन गीक

कमरे के तापमान पर कितनी धातुएँ तरल होती हैं? अन्य सभी धातुओं को एक उच्च तापमान पर गर्म करने की आवश्यकता होगी, जो आपके सिस्टम को ठंडा करने के बजाय गर्म करेगा।

— घुसपैठिए

Answer 1

कल्टारी के जवाब में सब कुछ सही है, मैं बस कुछ अन्य महत्वपूर्ण जानकारी के साथ इसका विस्तार करना चाहता हूं:

जब आप गर्मी "हस्तांतरण" करना चाहते हैं, तो आपको 2 प्रमुख मूल्यों से निपटने की आवश्यकता है: थर्मल चालकता और गर्मी क्षमता। पहला यह है कि कैसे आसानी से / से अन्य सामग्री को गर्मी दी जा सकती है, जैसे कि गर्म सतह से गर्मी प्राप्त करना और ठंडी सतह को गर्मी देना। दूसरा यह है कि यह कितनी ऊर्जा संग्रहित कर सकता है।

ठोस धातुओं की तुलना में तरल धातुओं की तापीय चालकता बहुत कम होती है। शुद्ध, ठोस, एल्यूमीनियम में लगभग 200 W / (m K) की तापीय चालकता होती है, शुद्ध तांबा लगभग 390 W / (m K) होता है। दूसरी ओर, बुध का मान 8.5 W / (m K) है और पानी का मान लगभग 0.6 W / (m) है। इसलिए तरल धातुएं गर्मी हस्तांतरण के लिए पानी से बेहतर हैं, लेकिन ठोस धातुओं की तुलना में बहुत खराब हैं।

गर्मी की क्षमता एक और हिस्सा है। तरल पानी के लिए तापमान में 1 K परिवर्तन (यानी 1 ° C या 2 ° F परिवर्तन) के लिए 4.187 kJ / kg की आवश्यकता होती है, जबकि पारे के लिए समान परिवर्तन 0.125 kJ / kg होता है, इसका मतलब CPU सतह से समान ताप 32 बार होता है पारे में बड़ा तापमान परिवर्तन!

अगर हम सीधे तौर पर सोचते हैं, तो 14 गुना बेहतर चालकता और 32 गुना बदतर गर्मी क्षमता, पानी के ठंडा होने से संबंधित लगभग 50% बदतर योग है, और अभी भी विषाक्तता या शॉर्ट सर्किट कारकों जैसे अन्य खतरनाक कारकों को ध्यान में नहीं रखा गया है। (यह गणना उचित नहीं है, क्योंकि कई अन्य पैरामीटर हैं जो इन मूल्यों पर निर्भर करते हैं, जैसे कि वर्तमान तापमान, दबाव, और स्थानांतरण पर साइड अपव्यय आदि)

Comments

क्या होगा अगर सैद्धांतिक रूप से आपके पास तांबे की गर्मी पाइप के कुछ प्रकार थे जो पानी के बजाय तरल धातु को पंप करते थे? संशोधित प्रश्न देखें

— सितंबर को FatalSleep

Nau की @uDev थर्मल चालकता 218 W / m है, जो एल्यूमीनियम से थोड़ी बेहतर है। समस्या धातु के तरल होने के साथ नहीं है, यह पारा चुनने के साथ है जो ठंडा करने के लिए सबसे खराब धातु है। यह कहने जैसा है कि ठोस धातु रेडिएटर के लिए अनुपयुक्त है क्योंकि टाइटेनियम केवल 21.9 डब्ल्यू / (एम · के) है। यह उत्तर झूठे आधार पर आधारित है।

— Agent_L

मैं इस विषय पर एक विशेषज्ञ से बहुत दूर हूं, लेकिन मुझे ऐसा लगता है कि पारे की निम्न ताप क्षमता प्रवाह दर को बढ़ा सकती है।

— कनाडियन

@uDev संभवतः शीतलन प्रणाली गर्मी को पर्यावरण में स्थानांतरित कर रही है, इस मामले में शीतलक की गर्मी की क्षमता खुद ही इतनी देर तक नहीं होनी चाहिए क्योंकि प्रवाह दर काफी अधिक है।

— कनाडियन

@uDev प्रश्न ने पूछा कि यदि आप एक तरल धातु के साथ पानी की जगह लेते हैं तो क्या होगा। आपका उत्तर आंशिक रूप से गलत है और गर्मी की क्षमता की एक मात्रात्मक तुलना को प्रतिबिंबित करने के लिए संपादित करने की आवश्यकता है। पारा में ~ 14 गुना चालकता है और ~ 44% पानी की ऊष्मा क्षमता है। मुझे लगता है कि इसका मतलब यह है कि एक पारा प्रणाली को अधिकतम गर्मी की अधिकतम मात्रा ~ 7 गुना अधिक मात्रा में पानी के साथ ले जाया जा सकता है।

— केनेथ मूर

Answer 2

जबकि सतह पर यह एक अच्छा विचार हो सकता है, वास्तविकता में, यह एक बहुत बुरा विचार है।

दो धातुएं (मिश्र धातुओं को शामिल नहीं) हैं जो कमरे के तापमान पर तरल हैं: बुध और गैलियम।

सबसे पहले, पारा बेहद विषैला होता है और इसे केवल विशेषज्ञों द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए।

गैलियम एल्यूमीनियम और स्टील को खुरचना करेगा , जो कि शीतलक गर्मी को सिंक करने के लिए / के माध्यम से चलाता है। यह अंततः जोड़ों और हीट सिंक को नष्ट कर देगा, जिससे अगली समस्या हो जाएगी।

पारा और गैलियम दोनों विद्युत संवाहक हैं। यदि दोनों में से कोई भी तरल पदार्थ इलेक्ट्रॉनिक्स पर लीक होना था, तो यह शॉर्ट्स का कारण बन सकता है और यहां तक ​​कि इलेक्ट्रॉनिक्स को भी नुकसान पहुंचा सकता है। और फिर, पारा बेहद विषाक्त है। यह अकेले उनका उपयोग न करने का एक कारण है।

गर्मी की वजह से पारा और गैलियम में वाष्पशील विस्तार की उच्च दर है। उच्च गर्मी के तहत, वे बहुत विस्तार कर सकते हैं और दबाव शीतलन लाइनों को नष्ट कर देगा।

गैलियम ही कमरे के तापमान पर एक तरल नहीं है। इसमें 85.58 ° F (29.76 ° C) का गलनांक होता है, जिसका अर्थ है कि पीसी बंद हो गया और यह पूरी तरह से ठंडा हो गया, गैलियम जम जाएगा। यह निश्चित रूप से समस्याएं पैदा कर सकता है, क्योंकि तरल प्रवाह करने में सक्षम नहीं होगा।

कुछ और विचारों में संपादन:

पारा बहुत, बहुत भारी है। एक लीटर पारे का वजन 30 पाउंड (13.5 किलोग्राम) से कम होता है। एक लीटर गैलियम का वजन 13.02 पाउंड (6 किलोग्राम) है। उस तरल को इधर-उधर ले जाने के लिए बड़े पैमाने पर पंप लेना होगा। अकेले वजन पीसीबी को फ्लेक्स या टूटने का कारण बन सकता है।

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मैंने सोचा था कि जैविक पारा यौगिक बेहद विषाक्त थे, और पारा ही केवल मामूली विषाक्त है? (यानी आप इसे खाते हैं और मर जाते हैं, लेकिन आपकी त्वचा के साथ इसकी आधी बूंद को छूना आपको नहीं मारेगा - उपरोक्त कार्बनिक पारा यौगिकों के विपरीत )

— user253751

"गैलियम टंगस्टन और टैंटलम को छोड़कर सभी धातुओं के लिए संक्षारक है, जिसमें संक्षारण का उच्च प्रतिरोध है।" क्या गैलियम (तरल या ठोस) पीतल के सभी रूपों को खंगालता है?

— DavidPostill

वॉल्यूमेट्रिक विस्तार को एक जलाशय के उपयोग से निपटा जा सकता है जो कि ब्रिम से भरा नहीं है (iow इसे कहीं विस्तार देने के लिए देता है)

— शाफ़्ट फ़्रीक

रिकिन और टेट्रोडोटॉक्सिन बेहद जहरीले होते हैं। बुध "देखभाल के साथ संभाल, खाने के लिए नहीं है।"

— hobbs

मौलिक पारा भी "बेहद विषैले" के करीब नहीं है। आप इसे संभाल सकते हैं और कचरे के डिब्बे में फेंक सकते हैं। आप इसे खा सकते हैं और यह दूसरे छोर से आएगा। आप इसे इंजेक्ट कर सकते हैं, और यह आपको यांत्रिक रुकावट के अलावा अन्य तरीकों से चोट नहीं पहुंचाएगा। आप ठीक रहेंगे, जब तक आप इसे बार-बार नहीं करते हैं, क्योंकि तात्विक पारे की जैव उपलब्धता बहुत कम है। दूसरी ओर, डाइमेथिल्मक्यूरी, आप इसे रबड़ के दस्ताने के साथ एक बूंद को छूते हैं और यह आपका घातक प्रदर्शन था।

— Agent_L

Answer 3

लिक्विड मेटल सीपीयू कूलर पहले से मौजूद हैं:

http://www.guru3d.com/articles-pages/danamics-lmx-superleggera-review,1.html

यह एक NaK का उपयोग करता है: सोडियम और पोटेशियम का एक उदासीन मिश्र धातु, जो हवा, पानी और कुछ के बारे में भयावह प्रतिक्रियाशील है:

https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-potassium_alloy

परमाणु ऊर्जा उद्योग में शीतलन के लिए एक ही मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है।

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जिस किसी ने भी हाई स्कूल की दवा ली, उसे पता होगा कि पीसी कूलिंग यूसेज के लिए एक बहुत ही बुरा विचार है ... सभी क्षार धातु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हैं, और केएनए कोई अलग नहीं है। ईएम विकिरण, और लोहे के आवरण के साथ इसे शामिल करने के लिए संयोजन करें, वास्तव में इस तरह के उत्पाद को उपभोक्ताओं और कार्य स्टेशनों के लिए समान रूप से अव्यवहारिक बनाता है। शांत आविष्कार, एक उद्देश्य प्रदान करता है, लेकिन मैं एक घर या व्यवसाय पीसी की कल्पना नहीं कर सकता हूं, इनमें से किसी एक के साथ संगठन किया जा रहा है, विशेष रूप से क्षारीय धातु की प्रतिक्रिया के उच्च जोखिम वाले खतरे के कारण रेंटर / होम / व्यवसाय बीमा के लिए अतिरिक्त बीमा लागत पर विचार करना।

— JW0914

@ JW0914 मुझे लगता है कि आप जोखिम को बहुत कम कर सकते हैं । विचार करें कि लोगों को अपने घर में ओवन और स्टोव रखने की अनुमति है । यहां तक ​​कि उन्हें गैस स्टोव रखने की भी अनुमति है , जो पाइपों तक झुके हुए हैं जो असीमित अत्यधिक विस्फोटक ईंधन प्रदान कर सकते हैं। और मुझे उन मौत के फंदों के बारे में बताना शुरू न करें जो वे अपने गैराज में रखते हैं, जिनमें 15+ गैलन गैसोलीन संग्रहीत हैं!

— कॉर्ट अमोन -

@CortAmmon फ्यूल को एक इग्निशन स्रोत की आवश्यकता होती है, क्षार धातुएं नहीं ... क्षार धातुओं के साथ होने वाली एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया एक हिंसक विस्फोट में धातुओं का अनायास दहन करने के लिए पर्याप्त है (यदि आपने कभी हाई स्कूल की रसायन में इसका अनुभव नहीं किया है, तो YouTube देखें)। यह एक अच्छा उत्पाद है, लेकिन अधिकांश सूचित उपभोक्ताओं (अकेले बीमा कंपनियों) को जोखिम का एक स्तर देता है जो स्वीकार्य नहीं होगा।

— JW0914

@ JW0914 मैंने देखा है कि क्षार धातुओं के कुछ ग्राम क्या कर सकते हैं। यह प्रभावशाली है, मुझे गलत मत समझो। लेकिन यह काफी छोटे पैमाने पर प्रभावशाली है। मैं इसे इस तरह से डाल देता हूँ, मैं बीमा कंपनियों किया जाना चाहिए लगता है कि अब तक अधिक बच्चों के साथ संबंध की तुलना में वे Danamics गर्मी सिंक के साथ कर रहे हैं। टॉडलर्स को इग्निशन स्रोत की भी आवश्यकता नहीं है।

— Cort Ammon -

या, उस मामले के लिए, सैमसंग टैबलेट के मालिक। यह अद्भुत चीज है जिसे हम अपने व्यक्ति पर ले जाते हैं!

— Cort Ammon -

Answer 4

क्या ऐसा करने से भी कोई फायदा होगा?

नहीं, WC लूप आपका सेंट्रल हीटिंग लूप नहीं है जो तापमान प्रवणता पर काम करता है। डब्ल्यूसी लूप के एक विशिष्ट, ठीक आकार में, शीतलक को तेजी से प्रसारित किया जाता है कि सभी तत्व (ब्लॉक और रेडिएटर) लगभग एक ही तापमान पर होते हैं। इसका मतलब यह है कि बेहतर कूलेंट ज्यादा नहीं बदलेगा, और पूरा लूप रेडिएटर के प्रदर्शन से सीमित होता है। यदि हां, तो भी, जैसा कि नेट ने कहा है, शीतलक द्वारा गर्मी हस्तांतरण [गर्मी क्षमता] * [प्रवाह दर] है। इसलिए यह पचा पाना मुश्किल है कि पंप को लैंग ई सीरीज़ से किसी चीज़ के साथ बदलना (और घर्षण कम रखने के लिए टयूबिंग को बड़ा करने के लिए बदलना) के बजाय तरल धातु शीतलक के लिए खरोंच से सब कुछ डिज़ाइन करना आसान है।

परमाणु उद्योग में भी, तरल धातु का उपयोग न केवल इसलिए किया जाता है क्योंकि इसमें पानी की तुलना में अधिक गर्मी की क्षमता होती है, बल्कि इसलिए कि पानी में न्यूट्रॉन-मॉडरेटिंग गुण होते हैं जो इसे तेजी से न्यूट्रॉन रिएक्टरों (जैसे जहाज पर यूएसएस सीवॉल्फ की तरह) के लिए पूरी तरह से नहीं चलते हैं।

बोनस: यदि आप मानक प्लास्टिक / ग्लास ट्यूब के बजाय तांबे की ट्यूब का उपयोग करते हैं और तांबे की ट्यूब के माध्यम से तरल धातु पंप करते हैं?

कुछ भी तो नहीं। अंदर चल रहे शीतलक के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण की गति की तुलना में तांबे के पाइप के साथ गर्मी हस्तांतरण की गति नगण्य है। जैसे हीटपाइप्स के साथ। वे गर्मी को अंदर और बाहर स्थानांतरित करने के लिए तांबे होते हैं। अनुदैर्ध्य रूप से, गर्मी वाष्प द्वारा स्थानांतरित की जाती है - यही कारण है कि एक बार पंचर हो जाने के बाद, हीटपाइप बेकार हो जाता है।

और साथ ही कॉपर सीपीयू ब्लॉक का भी इस्तेमाल किया?

उनमें से ज्यादातर पहले से ही तांबा हैं। यदि यह स्पष्ट नहीं है, तो यह है क्योंकि वे निकल चढ़ाया हुआ है।

यदि आप डब्ल्यूसी प्रदर्शन में भारी सुधार चाहते हैं, तो रेडिएटर को एक ठंडी जगह पर स्थानांतरित करें, जैसे खिड़की से बाहर। 16 ° C तनाव सर्दियों में आसानी से संभव है:) अन्य घटकों के रूप में उसी एयरफ्लो में रेडिएटर रखना WC के सबसे बड़े लाभ को कम करता है: गर्मी को दूर, बहुत दूर ले जाना।

Answer 5

इस तरह की बात काफी खतरनाक हो सकती है और ऐसा लगता है कि यह घर में किसी के लिए एक बड़ा सुरक्षा मुद्दा है। इसलिए, गंभीरता से, यह प्रतिक्रिया काल्पनिक है - घर पर इसका कोई प्रयास न करें, आदि।

@ uDev का उत्तर सही है कि आप मुख्य रूप से दो चीजों से संबंधित होंगे:

1. तापीय चालकता : तापीय ऊर्जा (ऊष्मा) पदार्थ से कितनी तेजी से चलती है।

2. ताप क्षमता : किसी पदार्थ को कितनी ऊष्मीय ऊर्जा (ऊष्मा) धारण कर सकती है (इस मामले में, इससे पहले कि वह अब अवशोषित होने के लिए बहुत गर्म है)।

पानी अक्सर एक महान शीतलक है क्योंकि इसमें बहुत अधिक गर्मी की क्षमता होती है। यह है, इसे गर्म करने के लिए अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में गर्मी लगती है।

उस ने कहा, मुझे लगता है कि कुछ अन्य जवाबों ने इस मामले में गर्मी की क्षमता कितनी महत्वपूर्ण है, इसे कम कर दिया है। समस्या यह है कि हम वास्तव में सिर्फ कूलेंट की एक निर्धारित मात्रा को गर्म नहीं कर रहे हैं; इसके बजाय, शीतलक के लगातार बहने, जैसे कि हम मूल रूप से चिंतित हैं

• [ऊष्मा क्षमता] * [प्रवाह दर]।

इसलिए यदि कम ऊष्मा क्षमता वाले कूलेंट का चयन किया जाता है, तो कुछ उचित सीमा तक शीतलक प्रवाह दर में वृद्धि करके इस अंतर की भरपाई की जा सकती है, जैसे जहाँ द्रव प्रवाह की घर्षण गर्मी समस्याग्रस्त हो जाती है या प्रवाह का दबाव यांत्रिक हो जाता है क्षति।

तो, हाँ , सिद्धांत रूप में एक तरल धातु की अधिक तापीय चालकता कुछ डिजाइनों में सहायक हो सकती है।

एक व्यावहारिक सीमा यह है कि शीतलन लूप शीतलन तंत्र में थर्मल प्रतिरोध का केवल एक स्रोत प्रदान करता है। इसलिए, भले ही यह एक बहुत कम प्रभावी थर्मल प्रतिरोध करने के लिए अनुकूलित किया गया हो, समग्र सिस्टम के थर्मल प्रतिरोध को सीपीयू के थर्मल प्रतिरोध और उस पर हीट एक्सचेंजर द्वारा जारी रखा जा सकता है।

Comments

बहुत सारे पैरामीटर हैं जिनके बारे में मैंने बात नहीं की। थर्मल इंजीनियरिंग एक अलग विज्ञान है, कुछ लाइनों में फिट नहीं हो सकता है। जब मैंने एक सिगले लेजर डायोड कूलर (लगभग 10 साल पहले, डायोड एकीकृत मामले से कूलर + प्रशंसकों तक) की योजना बनाई, तो हमें स्वीकार्य समाधान (जो अभी भी उत्पादन में है) मिलने तक हफ्तों (पुष्टि प्रयोगों को शामिल करना) लिया।

— uDev

@uDev Hah हाँ, इन प्रणालियों में बहुत कुछ हो सकता है। ईमानदारी से यह प्रश्न सुपरयूज़र के लिए एक खराब फिट की तरह लगता है क्योंकि इस साइट में जाहिरा तौर पर TeX सक्षम नहीं है; इसे SE.Engineering या किसी अन्य चीज़ पर संबोधित करने में अधिक मज़ा आया होगा।

— नेट