Cavendish experiment

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.290

Re: Cavendish experiment

Die genoemde 1,7 m3 is per minuut.
60 CFM = 60 * 28 L/min = 1700 L/min.
 
Maar 60 CFM voor een 70 mm fan is weer onwaarschijnlijk groot.
Bovendien wordt het opgenomen vermogen dan genoemd als 6,6 W ?
 
Helaas zijn getallen op webwinkels vaak onbetrouwbaar, maar op de foxconnchannel.com website is die fan niet te vinden.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

Bij Foxconn is wel een naar mijn mening vergelijkbare fan te vinden (1):
 
12 volt, 70*70 mm, 3000 tot 6000 rpm, 0,15-0,45 A. Maximaal 41 cfm, dus ruwweg 70 m3/u.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.290

Re: Cavendish experiment

Vergelijkbaar is maar net hoe men ernaar kijkt.
Die A0010-01 haalt 41 CFM bij 6000 RPM, maar dat is bij 0,45 A, niet 0,2 A.
 
Jouw fan heeft op die eerder genoemde website een 70*70 broer genaamd PVA070F12H
 
Afbeelding
http://www.ep-mediastore-ab.de/luefter-70x70x20-pva070f12h-pwm-p-80474.html
die volgens de website tekst precies dezelfde specificaties heeft als jouw PVA070E12L maar volgens zijn foto in werkelijkheid niet 0,2 maar 0,42 A doet.
 
Ik vermoed dat die laatste letter L of H staat voor Low of High, oftewel 2000 of 6000 RPM.
Jouw L doet dan de genoemde 20 CFM (0,57 m3/min = 34 m3/h) bij 2000 RPM en max 0,2 A, en de H doet de genoemde 60 CFM (1,7 m3/min = 102 m3/h) bij 6000 RPM en max 0,42 A.
 
Als de lucht 10 W opneemt (uit koelblok en fan) bij een debiet van 34 m3/h (20 CFM) dan wordt de lucht bijna een graad opgewarmd.
 
In een ideale wereld zul je dan bij vele metingen op vele plaatsen in de buitenkast een maximale spreiding in temperaturen meten van ongeveer 1 graad. In de echte wereld echter zal die spreiding aanmerkelijk groter zijn.
 
Immers: het koelblok plus fan staat op één bepaalde plaats in de kast. In het ideale geval zou de opgewarmde lucht gelijkmatig langs alle wanden stromen om zijn warmte af te staan en zo te compenseren voor het warmteverlies van elke wand.
In de echte wereld zie ik dat echter niet zo gebeuren. Waarom zou een door de fan uitgeblazen luchtmolekuul netjes de gehele kast doorstromen voor hij weer aan de inlaat van de fan arriveert, wanneer die faninlaat slechts een paar cm van de fanuitlaat verwijderd is? Er is nu toch niets wat de molekulen dwingt om van de fan naar de andere kant van de meetkast te stromen om daar de isolatiewand op temperatuur te houden, en daarna weer terug naar de ene kant waar de fan staat? Er is nu geen drijvende kracht die hen ertoe dwingt met een enorme omweg van fanuitlaat naar faninlaat te stromen.
 
Ik denk dat je het ontwerp zult moeten veranderen: het koelblok plus fan moet in een aparte isolatiebox buiten de buitenkast geplaatst worden. De opgewarmde lucht via meerdere geisoleerde buisjes de buitenkast in voeren, en via meerdere geisoleerde buisjes weer aan de buitenkast onttrekken om naar de isolatiebox met de fan te voeren. De opgewarmde lucht moet gedwongen worden eerst gelijkmatig langs alle binnenwanden van de buitenkast te stromen voor die weer bij de faninlaat kan arriveren. Een andere mogelijkheid is om de wand van de buitenkast dubbel uit te voeren en de opgewarmde lucht van de fan tussen beide wanden door te voeren en daarna weer terug naar de box met de fan.
 
Uitlaat en inlaat van de fan moeten fysiek gescheiden zijn, er mag in het ontwerp geen kortsluiting van lucht mogelijk zijn.
 
Maar zelfs dan nog zul je met 10 W warmteverlies en 34 m3/h luchtdebiet een temperatuurspreiding van 1 graad in de buitenkast hebben.
 
Die 10 W kun je eenvoudig verkleinen door dikkere isolatie aan te brengen.
 
Het debiet zou je kunnen vergroten met een andere fan, maar denk wel aan de stroomsnelheden die je dan in de buitenkast gaat krijgen, vooral op plaatsen met het kleinste doorstroomoppervlak. Grotere fan betekent dat je een grotere (hogere) buitenkast nodig hebt om de windkracht in de hand te houden. Denk er ook aan dat je later nog een paar 10 kg gewichten in de kast gaat plaatsen die stuwdruk zullen ondervinden van de wind van de fan. Misschien is met de huidige fan de windsnelheid voor de gewichten nu al aan de hoge kant.
Met de eerder genoemd optie van een dubbele wand vermijd je die problemen.

Berichten: 12.159

Re: Cavendish experiment

WillemB schreef: Ook wat Benm aangeeft kan niet, met een micro controller heb je de zelfde problemen als met de Voltcraft.
 
Je hebt namelijk om elektronisch de temp te meten, een zeer nauwkeurige DAC en een Voltage reference (LTZ1000) nodig
die volledig temperatuur gecompenseerd zijn, inclusief de omliggende electronica, en dat is niet goedkoop.
 
In een een standaard microcontroller zit dat echt allemaal niet.
 
In de temperatuursensor zelf zit een (14 bits of betere) ADC. Dit is voldoende voor 0.01 graad resolutie over het werkgebied. Denk bijvoorbeeld aan een SHT15 sensor. 
 
Die ADC zit dus niet in/nabij de microcontroller, maar op de plaats waar je aan het meten bent. De gemeten waarde varieert niet met wat je met de microcontroller doet, al steek je die in de diepvries dan geeft het nog steeds dezelfde waarde aan. 
 
Nu is de absolute nauwkeurigheid van dit soort sensors niet fenomnenaal goed (0.5 graden afwijking), maar de herhaalbaarheid wel (beter dan 0.1 graad), en daar gaat het natuurlijk om. 
Victory through technology

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

oftewel 2000 of 6000 RPM
 
De betreffende Cpu fan is 4 draads en het toerental wordt gecontroleerd door een circuit op het moederbord. Dat circuit wordt nu niet gebruikt, en de fan draait op het maximale toerental.
Ik ben het met je eens dat die 0,2 A wijst op een lagere CFM, maar het toerental wordt door het circuit m.i. geregeld tussen de minimale 2000 en maximale 6000 rpm.
 
In een ideale wereld zul je dan bij vele metingen op vele plaatsen in de buitenkast een maximale spreiding in temperaturen meten van ongeveer 1 graad. In de echte wereld echter zal die spreiding aanmerkelijk groter zijn.
 
Op dit moment loopt de genoemde meting van de temperatuur op 8 punten direct bij het meetkastje. Vooralsnog lijkt het er op dat het maximale temperatuurverschil beperkt blijft tot ongeveer 0,3 graden. Als ik daarmee klaar ben, zal ik de meetresultaten leveren en tevens de stroomsterkte door de fan even meten, en wellicht ook het toerental.
 
Denk er ook aan dat je later nog een paar 10 kg gewichten in de kast gaat plaatsen die stuwdruk zullen ondervinden van de wind van de fan.
 
Zolang die massa's door die druk niet gaan bewegen, moet dat geen probleem zijn. Die testmassa's worden straks waarschijnlijk met een kleine elektromotor en een riempje van de ene naar de andere meetpositie en de neutraalstand geroteerd.
 
Maar ook al blijft delta T direct rond het meetkastje beperkt tot 0,3 graden, dan vind ik dat nog wat veel. Ik neem jouw tips ter harte en zal eens kijken of ik het ontwerp nog wat kan verbeteren.
 
Wordt vervolgd..

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

De fan consumeert op 12 volt 92 mA, bij 3600 rpm. So much voor de specificaties..
 
De meetresultaten:
 
Image1.jpg
Image1.jpg (77.47 KiB) 167 keer bekeken
Image2.jpg
Image2.jpg (64.35 KiB) 167 keer bekeken
klik voor grotere weergave
 
Het was te verwachten dat punt 5 het warmst is, een flink deel van de warme luchtstroom van de fan komt daar terecht. Het is tevens het minst stabiele punt. De punten bovenin; 2,4,6 en 8 zijn het meest stabiel. Al met al valt een maximaal temperatuurverschil van 0,32 graden mij niet tegen voor deze setup met een beroerde luchtcirculatie.
 
De fan extern zetten en met buizen werken wordt denk ik te lastig, en dubbelwandig gaat ook op praktische bezwaren stuiten.
Ik ben aan het piekeren over een mogelijk eenvoudig te realiseren verbetering, waarbij de in- en uitstroom van de fan dmv wat kartonnen (mogelijk geperforeerde) tunneltjes langs de wanden ook naar de vier hoeken wordt gebracht. Dat zou dan de 'kortsluiting' grotendeels moeten bestrijden en een meer gelijkmatige temperatuurverdeling moeten kunnen bewerkstelligen.
Een betere locatie voor de sensor (nu midden aan de linkerzijde van het meetkastje vrij bovenin) kan ik eigenlijk niet bedenken.
Ik heb wat zwaardere fan's, ook dat zou nog wat op kunnen leveren.
 
Als met al denk ik wel dat de isolatie en verwarming een verbetering zijn, zonder isolatie was de delta T tussen punt 8 en 1 maximaal ongeveer 0,8 graden en -belangrijker- ze keerde om bij stijgen en dalen van de kamertemperatuur, de facto een delta van ongeveer 1,4 graden. Nu 'waait de wind' in het meetkastje altijd zo'n beetje 'uit dezelfde hoek'.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.290

Re: Cavendish experiment

De fan consumeert op 12 volt 92 mA
1,2 W, dat betekent dat de fan niet eens 34 m3/h iets in de orde van 15 - 20 m3/h zal doen.
Waarschijnlijk zijn de catalogusspecificaties van dit soort fans gebaseerd op max debiet bij nul opvoerhoogte. Als zo'n fan op een koelblok geplaatst wordt ontstaat er stromingsweerstand en daalt het luchtdebiet omdat de fan nu wel opvoerhoogte (drukverschil) moet leveren.
 
Warmteverlies van de buitenkast is dan in de orde van 9 W (9 J/s).
Bij een lucht debiet van hooguit 20 m3/h (6,4 g/s bij 35 oC) betekent dat een luchttemperatuursstijging over fan+blok van:
9 J/s / (6,4 g/s * 1,01 J/g.oC) = 1,4 oC.
 
Op basis hiervan ben ik verbaasd dat je zulke kleine temperatuursverschillen meet rondom de meetkast. De glazen wand van de meetkast geleidt weliswaar wat warmte van de warmere naar de koudere zijde, maar dat effect is slechts in de orde van 0,01 graad.
 
Mooi dat de temperatuurspreiding in de praktijk hooguit 0,32 graden is, maar ik kan het niet verklaren.
 
Maar uiteindelijk doet dat er niet toe, het gaat er immers alleen maar om of de torsiebalans er last van heeft of niet.
 
Mocht die 0,32 graden een probleem zijn voor de torsiebalans dan zou je die temperatuurspreiding kunnen verminderen door een systeem te maken waarbij de warme lucht van de fan via enkele geperforeerde buizen langs de onderzijde van iedere wand van de meetkast stroomt. Vanuit de omhoog gerichtte performaties stroomt dan overal langs alle wanden van de meetkast warme fanlucht met overal exact dezelfde temperatuur. De lucht moet dan weer gelijkmatig afgevoerd worden aan de wanden van de buitenkast via geperforeerde buizen naar de inlaat van de fan.
Je moet dan wel een buisje bovenop de meetkast maken, rondom de torsiedraad, tot buiten de buitenkast om verstoring van de torsiedraad door de opstijgende warmte lucht te vermijden.
 
Overigens is niet duidelijk waar nou precies de sensor zit. In de tekening lijkt het dat die aan de rechterzijde van de meetkast zit, maar in de tekst noem je de linkerzijde.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

De sensor zit links. Een eerdere plaatsing rechts (zeg maar in de luwte van het meetkastje) zorgde voor lichte oscillaties door de vertraging (hoewel.. gemeten met die redelijk onbetrouwbare Voltcraft).

Op zich ben ik met die 0,32 graden delta niet ongelukkig. De temperatuur kan in andere delen van de kast sterker uiteenlopen maar dat interesseert mij niet, al vriest het daar. Kennelijk blijft de temperatuurvariatie rond het meetkastje in het centrum beperkt. Is dat niet een van de gevolgen van de thermische inertie van die 18 kilo zandstenen plaat onderin? Die zou toch met zijn 16kJ/K een vereffenende werking moeten hebben lijkt mij.
Je moet dan wel een buisje bovenop de meetkast maken, rondom de torsiedraad
Dat zit in de planning. Netjes winddicht aangesloten op de bovenzijde van het meetkastje, en ook nodig omdat een mooi rond en zo klein mogelijk kaarsrecht gat in Eps niet echt te doen valt.

Heb je nog een suggestie t.a.v. de grootte van de perforaties? Beginnen met kleinere gaten en verderop wat groter? Lineair oplopend, of simpelweg allemaal even groot?

Ik ga wat creatiefs met karton doen, en meld over een paar dagen de resultaten.
PS: Ik heb begrepen dat dit topic in de nieuwsbrief komt, leuk!

Maar dan is het denk ik wel aardig om wat over het voortraject te melden. Dat doe ik in het volgende bericht.

Excuus voor de wat vreemde volgorde.

Degenen die alleen in de voortgang geïnteresseerd zijn kunnen het volgende bericht zonder bezwaar overslaan.


Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

Dit topic loopt al enige tijd, en in het begin meldde ik al dat er een voorgeschiedenis was, die ik nog een keer zou opschrijven. Bij deze in het kort:

Begin dit jaar vroeg ik mij, nadat een forumlid er een vraag over had gesteld, af of je met moderne maar goedkope middelen de Cavendish proef in een gewoon woonhuis zou kunnen nadoen. Zonder al te veel na te denken begon ik met een heel eenvoudig testje (zie ook dit topic):

Een stalen cilindervormig gewicht werd aan een nylon draadje opgehangen, spiegeltje er aan geplakt, de laserstraal wrd via dit spiegeltje geprojecteerd op de muur 5 meter verderop, en toen begon de ellende (excuus, de uitdaging). Hoofdvraag was: Houdt het schommelen  van de cilinder rond de rotatie-as vanzelf op of niet, en zo nee hoe krijg ik dat wel stil?

[sharedmedia=core:attachments:23701]

Welnu, dat lukte niet. Een glazen stolp hielp, een dempend badje hielp, een zware kruistafel op een zwaar blad hielp. Maar trillingen in het huis en luchtstromen onder de stolp lieten de cilinder onregelmatig roteren, en dat werd niet voldoende verholpen.
 
Een van eerste zaken die opvielen was dat de rotatie heel onregelmatig was, alsof de cilinder tijdens het draaien over een onzichtbare bult heenging. Langzamer, langzamer en dan weer sneller en sneller, en nog wel in dezelfde richting!
Na wat piekeren had ik de oorzaak gevonden: Een sterke neodymium magneet in een lade twee meter verderop. Dat was het einde van een eerste test met magnetisch materiaal. Van nu af aan alleen kunststof, lood, messing en aluminium te gebruiken.

Verder blijken betonvloeren te golven dat het een aard heeft. Als ik door het huis liep zwabberde het door het spiegeltje op de muur geprojecteerde laserdotje als een oude dronkaard. Na een tijdje zoeken kwam ik een plek tegen die daar zo goed als geen last van had: een dakbalk. Prijs die hiervoor betaald moest worden was wel dat bij wat wind (windkracht 3 en hoger) de inmiddels van loden gewichten en een messing arm gemaakte torsiebalans door het schudden van het dak onbruikbare resultaten leverde (zie de grafieken in bericht 37).

Een ander probleem waar ik tegen aan liep was het 'op nul stellen' van de balans. Ergens aan de muur hing een gradenverdeling met een nulpunt, en het zou toch wel handig zijn als het spiegeltje aan de balans als hij uitgeoscilleerd is de laserstraal precies op dat nulpunt projecteert. Al bij de eerste test met de cilinder had ik daar problemen mee. Een mooie grote draaiknop met gradenverdeling (zie foto boven) uit de rommelbak leek een aardige oplossing, maar dat viel tegen.

Als ik bij wijze van spreken alleen maar naar die knop keek, kon ik uren wachten tot de zaak uitgetrild was. En verder bleek het zo precies draaien (tienden van een booggraad) van de knop ondoenlijk. Cavendish had er een oplossing met een lange staaf met wormwiel en tandwiel voor bedacht, en als dat bij hem goed ging, waarom dan niet in een moderner variant gekopieerd?

Dus een klein instrumentje geknutseld van oude rommeldingen: Wat mdf, een oud 6 volt motortje met vertragingskast, een tandwiel en een van een M6 boutje gemaakt wormwiel plus een schakelaar voor heen- en terug draaien. Twee lijmtangen op het ding goed tegen de dakbalk te drukken en mijn afstandsbediende 'draadrotator' was een feit:
IMG_20170510_160753645.jpg
IMG_20170510_160753645.jpg (59.06 KiB) 163 keer bekeken
rotator detail.jpg
rotator detail.jpg (371.15 KiB) 163 keer bekeken
De rotatie bedraagt ongeveer 1 graad per 5 seconden, en om precies uit te kunnen lijnen is er op het tandwiel een extra laserdiode met magneetjes bevestigd. Door op de muur elders een schaal op te hangen waar deze laserdot op schijnt, kan ik door het motortje heel kort aan te zetten de draad uitstekend en met grote precisie naar het gewenste punt draaien. Straks (aantal weken verderop..) als ik met de meetproeven van de slingerduur en -hoek begin, komt dit instrumentje mij prima van pas. Ik kan dan door de draad gedurende x seconden over y graden te roteren en weer teug op nul te draaien een vrij nauwkeurig bepaalde slingerbeweging inzetten.

Wat eerste tests met deze torsiebalans verliepen tamelijk desastreus:

Ik had wat nylondraad, een rolletje fluorcarbon, en omdat ik meerdere draadmaterialen wilde testen heb ik er een rolletje Dyneema bij gekocht en een hoge 'e' 0.009 (later ook 0.007)  gitaarsnaar op de kop getikt. Alle draden waren geschikt voor maximale belastingen tot ongeveer 10 kg (althans dat stond op de verpakking).

Omdat ik zocht naar de draad met de kleinste torsieweerstand begon ik met het Dyneema, en wat een deceptie werd dat.

Het spul is oersterk, heeft een ongemeen geringe torsieweerstand, maar kruipt dat het een aard heeft.

Kruip is een heel vervelende materiaaleigenschap, sommige materialen (waaronder dit type Dyneema) kunnen niet tegen langdurige grote belastingen; ze zijn alleen tijdens korte belastingen zo sterk. Bij langdurige belasting beginnen er een voor een vezeltjes te knappen. Je ziet het hier als het ware gebeuren, de balans maakt malle sprongen:
Dyneema kort.gif
Dyneema kort.gif (1.22 MiB) 163 keer bekeken
En na een kleine dag is de Dyneemadraad door het geleidelijk knappen van de vezeltjes al een stuk langer geworden:
Dyneema 16 uurs stress test.gif
Dyneema 16 uurs stress test.gif (54.91 KiB) 163 keer bekeken
Na drie dagen geeft het materiaal zich gewonnen en de draad knapt.

Met het fluorcarbon was ik sneller helemaal klaar. Op de verpakking stond een breeksterkte van 9,9 kg, maar zelfs de 3,5 kg van mijn torsiebalansje was teveel voor het materiaal; het knapte al bij ongeveer 3 kg belasting.

Vervolgens het nylon getest. Dat hield zich kranig (rekte wel erg veel, wat de lengte van de draad tevoren bepalen lastig maakte). Toch zag ik zo af en toe een rare zwieper van de balans. Het bleken de knoopjes te zijn die ik in het nylon had gelegd om het aan de torsiearm en de draadrotator vast te maken. Die knoopjes verspringen intern soms een beetje, en dan kan je de meting overdoen.
 
Dus een veel betrouwbaarder bevestigingsmethode bedacht door van een paar reststukjes messing twee mini spantangen te maken die de draad zonder nood aan knoopjes netjes inklemden. Zie de foto's van de draadrotator.
Hoewel het nylon een lage torsieweerstand heeft en dus mijn voorkeur had boven staal, heb ik ook dit materiaal uiteindelijk moeten verwerpen. De torsieweerstand bleek sterk temperatuurafhankelijk, en bij lange na niet lineair. Bovendien duurde het weken voordat de kennelijk aanwezig interne spanningen in het materiaal waren uitgewerkt en de balans niet meer uit zichzelf langzaam rondjes dezelfde kant op bleef draaien, je zag bij wijze van spreken hoe de macromoleculen van het nylon zich herschikten onder spanning.

Hoe zo'n torsiebalansje in de open lucht tekeer kan gaan is mooi te zien op de volgende animatie, die te groot is om hier te plaatsen: klik . Je ziet als het ware de luchtstroom wijzigen bij afkoelen en opwarmen van de kamer.

En zo kwam ik dus bij het knutselen van een glazen winddicht kastje en een gitaarsnaar uit, en begint dit topic.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.290

Re: Cavendish experiment

Is dat niet een van de gevolgen van de thermische inertie van die 18 kilo zandstenen plaat onderin? Die zou toch met zijn 16kJ/K een vereffenende werking moeten hebben lijkt mij.
Inertie speelt hier geen rol. De temperatuurverdeling in de buitenkast is dank zij de thermostaat een statische situatie, geen dynamische.
Wel is het zo dat de plaat onder de fan warmer zal zijn (in neem althans aan dat de fan door het koelblok naar beneden blaast) dan in de andere hoekpunten van de plaat. Er zal dus wat warmte door geleiding via de plaat onder de meetkast door naar de andere zijden stromen. Maar ik heb moeite te geloven dat dat het effect van een graad temperatuursvereffening heeft (gemeten 0,32 versus berekende 1,4 graad).
 
Heb je nog een suggestie t.a.v. de grootte van de perforaties? Beginnen met kleinere gaten en verderop wat groter? Lineair oplopend, of simpelweg allemaal even groot?
Ik zei eerder: perforaties, maar als ik er over nadenk dan denk ik dat het geen gaten maar een spleet moet worden over de gehele lengte van de nieuwe buis.
Probleem is dat we niet weten wat het luchtdebiet uiteindelijk zal zijn, maar zelfs een debiet van "maar" 20 m3/h is een flinke stroom in zo'n kleine kast. We willen niet dat je het dak van de buitenkast blaast.
 
De omtrek van de meetkast is 0,86 m, dus reken maar uit: welke opwaartse luchtsnelheid lijkt jou acceptabel? 0,1 m/s? dan heb je een doorstroomoppervlak nodig van 0,056 m2 oftewel een spleet met een breedte van maar liefst 6,5 cm over een lengte van 0,86 m.
 
Het lijkt me bij nader inzien beter om de geperforeerde buis aan de bovenzijde aan te brengen en de lucht langs de wanden van de meetkast omlaag te blazen, dan kan de spleet wat smaller zijn want uitstroomsnelheid is dan niet zo problematisch.
Overigens hoeft niet het gehele fandebiet langs de meetkast te stromen. Je kunt het ook zo maken dat slechts een deel van de fanlucht langs de meetkast stroomt en de rest langs de wanden van de buitenkast, of zoiets.
Het lijkt me een stuk eenvoudiger uit te voeren als de fan buiten de kast geplaatst wordt, maar zover ben je nog niet. Misschien volgende week....

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

We willen niet dat je het dak van de buitenkast blaast.
 
Daar is geen kans op. De wanden van de kast zijn met zes 'sjorbandjes' gemaakt van nylondraad en wat rommeltjes (ringetjes, haakjes en kunststof L profiel) tegen elkaar gedrukt. Ieder bandje staat onder een spanning van ongeveer 50 N:
 
IMG_20170615_152057181.jpg
IMG_20170615_152057181.jpg (108.94 KiB) 167 keer bekeken
 
Het koelblok staat op een stuk Eps, juist om directe afgifte van warmte aan de steen door geleiding te voorkomen. In het begin leek mij de steen verwarmen een fijn plan, maar daar ben ik snel van af gestapt; de hoek waar het blok op stond werd wel 6 graden heter dan de hoek er tegenover. Alleen de lucht transporteert nu de energie.
 
De koelbox zal nog vele keren uit elkaar moeten worden gehaald, en dat wordt met een externe fan, en geïsoleerde buizen een heel gedoe. Nu is delta T ongeveer 0,32 graden. Als ik dat ruwweg zou kunnen halveren met een betere energiespreiding ben ik dik tevreden.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

Ik krijg de indruk dat ze bij Foxconn maar wat doen.
Bijvoorbeeld kijken welke stickers er over zijn, en dan die op de geproduceerde fan's plakken.
 
FoxCompare.jpg
FoxCompare.jpg (65.51 KiB) 167 keer bekeken
 
Beide fans hebben exact dezelfde afmetingen en vorm van de fanbladen.
Rechts het '0,2A' 'L' model dat ik tot nu toe gebruikte. De stroomsterkte bleek  bij 12V neer te komen op 92 mA, bij 3600 rpm
Links het volgens de sticker zwaardere '0,45 A' 'N' model. Ook deze maar even gemeten: 12 volt 103 mA bij 3692 rpm.
Dat schiet dus niet op.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.290

Re: Cavendish experiment

Wat je nog eens zou kunnen proberen voordat je met buizen begint is de fan omkeren zodat hij de lucht via het koelblok aanzuigt en de fanuitlaat vrij in de buitenkast blaast, eventueel met een verdeelstuk eraan. Ik zeg niet dat het temperatuursverschil daardoor gegarandeerd kleiner wordt (50 % kans dat het kleiner wordt, 50 % kans dat het groter wordt), maar het lijkt me simpel te doen en dus het proberen waard.
 
Als het verschil niet wezenlijk kleiner wordt en je alsnog besluit met buizen te gaan werken is de omgekeerde stroomrichting wellicht ook handiger i.v.m. aansluiten van de buizen.

Gebruikersavatar
Berichten: 478

Re: Cavendish experiment

Zou het maken van een soort vloerverwarming met een verwarmingsmatje onder of op de steen, nog verbetering kunnen geven ?
Die matjes zijn niet duur, en geven wat gelijkmatiger warmte af.
 
In x-tal ovens wordt vaak verwarmings matjes gebruikt die helemaal om de unit heen zit gewikkeld, ook in die situatie
is een zeer gelijkmatige temperatuur vereist, echter zijn de afmetingen wel een stuk geringer, dan in dit experiment.
Sinds de uitvinding van tijd, hebben we het niet meer, en kunnen we het ook niet meer vinden.
En wie haast heeft moet langzamer lopen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.586

Re: Cavendish experiment

Zeker het overwegen waard, een spiegelverwarming bijvoorbeeld. Tussen de plaat 'chinees marmer' en de onderliggende plaat Eps, thermostaat er op en de box heeft vloerverwarming. Blijf ik wel een verticale temperatuurgradiënt houden, maar daar valt met wat slim opgestelde kleine 5 cm fans (daar heb ik hoopjes van) wellicht wat aan te doen.
 
Ik houd het in beraad, eerst kijken of mijn ringleiding wat verbetering kan brengen.
 
Bedankt voor de tip!
 
@Pinokkio: voordat je met buizen begint is de fan omkeren
 
Net even kort getest (een meting van ieder punt slechts), maar nu zijn punt 2,4 en 6 een dikke 0,3 graden warmer en punt 7 0,2 graden kouder dan het gemiddelde.

Reageer