mup Triple buse | EricTerminator a écrit :
Bon, peut-être que j'ai tort, mais j'aimerais d'abord en discuter avec d'autres physiciens.
Tout d'abord, je tiens à dire que ma formule ne va pas révolutionner l'aircooling, heureusement ; elle ne sert qu'à connaître la différence entre l'air entrant dans le boîtier et l'air sortant du boîtier, pas plus. Ce n'est pas avec cette théorie que l'on peut se mettre à calculer le delta de température d'un CPU en fonction de l'air du boîtier, du ventirad, etc...
Cette théorie peut par contre servir ; en général, l'air dans le boîtier a une température se trouvant entre celle de l'air sortant et celle de l'air entrant, puisque cet air n'a refroidi qu'une fraction des composants qui chauffent là où on a mesuré sa température, cette fraction se trouvant entre 0 et 100% de la dissipation totale obtenue en additionnant les dissipations de chaque composant.
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A mon avis, il y a déjà une erreur ici. L'air qui sort du boitier n'est pas forcément le plus chaud, au contraire. Typiquement, l'air le plus chaud sera celui qui sort du rad de la cg ou du cpu, et c'est uniquement en se dispersant dans le boitier que la T° globale de l'air sortant est plus basse. Cest air participe alors au réchauffement général de tous les éléments du boitier. Si on ne tient pas compte de ça, il se peut toutefois que dans certaines zones du boitier l'air soit tout de même plus chaud que celui qui sort du boitier.
EricTerminator a écrit :
Dans un PC, on est d'accord que le but est de faire qu'aucun composant ne chauffe excessivement. Pour celà, je suppose que l'air qui sert à refroidir ce composant X est non pas à la température du boîtier, mais à la température de l'air sortant, qui est légèrement supérieure, comme expliqué au-dessus. Cela permet de prendre une petite marge.
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Là par contre d'accord, celà dit ce n'est pas prendre une marge, c'est se rapprocher de la réalité...
EricTerminator a écrit :
Connaissant les spécifications constructeur, on peut donc déterminer, à l'avance, quelles sont les limites à respecter en termes de ventilation et de température d'air entrant.
Pour le truc des ventilateurs d'extraction, pour en avoir discuté longuement avec plein de personnes, les ventilateurs d'aspiration ne semblent pas apporter grand chose ; en effet, au lieu d'additioner les débits d'un ventilateur d'aspiration et d'un ventilateur d'extraction, il semblerait plutôt que le ventilateur d'aspiration aide légèrement le ventilateur d'extraction. L'intérêt des ventilateurs d'aspiration semble plutôt résider dans le fait qu'ils canalisent le flux d'air, puisque les principaux bénéficiaires de ces ventilateurs sont toujours les disques durs placés juste derrière eux...
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2 ventilateurs collés l'un à l'autre n'augmentent pas le débit par rapport à une seul de par l'absence de perte de charge entre les 2, ce qui n'est pas le cas dans un boitier entre le ventilo d'aspiration et d'extraction.
Typiquement la ventilation, c'est quoi ?? C'est arracher des molécules d'air pour les repousser de l'autre côté. Grosso modo, c'est le même principe qu'une pompe à vide, sauf que l'intérieur du boitier n'est pas étanche. Cependant, en l'absence de ventilo d'aspiration, le (les) ventilo d'extraction va donc créer une dépression dans le boitier, cette dépression va se stabiliser en atteignant les capacités max du ventilo. Pour reprendre l'analogie avec les techniques du vide, lorsque la pompe primaire ne peut plus arracher de molécules d'air pour diminuer la pression, vers 10^-3mb si je me souviens bien, c'est une pompe turbo moléculaire ou une pompe ionique qui prend le relais pour continuer le travail. Pour en revenir à notre boitier, ça sous entend qu'au bout d'un certain temps, la dépression étant stabilisée, le ventilateur extraira toujours de l'air comme le boitier n'est pas étanche, cependant il en sortira bien moins que son débit théorique donné par le constructeur. La présence d'un ventilateur en aspiration évite cette dépression permettant ainsi au ventilateur d'extraction de fonctionner au mieux de ses capacités. Je serais donc tenté de dire qu'il vaut mieux une légère surpression à l'intérieur du boitier que l'inverse.
On ne peut donc en aucun cas dire que le ventilateur d'aspiration est négligeable, celà fausse tout le reste car si tu prends le débit théoriques des ventilos d'extraction pour aquis, le résultat ne peut qu'être faux.
EricTerminator a écrit :
Pour en avoir fait l'expérience, le ventilateur d'extraction est le plus efficace, le ventilateur d'aspiration ne faisant qu'apporter un peu d'aide.
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cf au dessus...
EricTerminator a écrit :
Je n'ai pas de notions très élevées en thermodynamique, mais ce n'est pour autant que je vais sortir les notions de pression de l'air variant avec la chaleur, de masse volumique en fonction de la chaleur, etc... ; il faut savoir calculer avec ce que l'on sait, et voir si ça marche.
N'oublions pas que certains facteurs peuvent être négligés, car nous fonctionnons à une petite échelle.
Par exemple, le volume de l'air ne varie pas vraiment entre 0°C et 50°C, qui sont les conditions d'utilisation extrêmes. En prenant un volume d'air Vo à 0°C, le volume V à 50°C = c x Vo x DT = (36.7 x 10E-4 x Vo x 50) + Vo = 1.1835 Vo
C'est beaucoup si on a un Delta de 50°C bien sûr, mais à ma connaissance, les deltas les plus élevés que l'on rencontre dans un PC pour l'air sont de l'ordre de 15-20°C...
Citation :
De ne pas considérer autre chose que l'air, c'est précisément ce que je te reproche.
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Tu l'as dit toi-même, le refroidissement d'un PC classique n'est assuré que par l'air, pas par le matériau du boîtier ; par conséquent, mettons-nous d'accord au moins sur un point ; pour évacuer la chaleur du PC, seul l'air prend les Watts, on est bien d'accord ?
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Moi je ne suis pas d'accord avec ça. Pour considérer ton raisonnement, tu seras d'accord qu'il faut se placer dans un état d'équilibre, non dans un régime transitoire. Or la chaleur dégagée dans le pc en chauffe tous les éléments, boitier y compris, il est donc légitime de penser que le boitier participe également, même si ce n'est que peu, à la dissipation de la chaleur. Le fait est d'ailleurs simple à vérifier, un boitier dépourvu de ventilateur d'aspiration et d'extration hormis celui de l'alim verra des T° plus élevées qu'avec ventilation certe, mais la différence est loin d'être du simple au double. De plus on ne pourra que constater que les paroies du boitier seront alors plus chaudes, ce qui ne peut que matérialiser le fait qu'une partie de la chaleur se dégage par ce biais.
EricTerminator a écrit :
Ensuite, un des problèmes que j'ai vu ressortir fréquemment concernait le débit d'air. Quand je parle du débit d'air, je parle du débit d'air sortant par toutes les sorties possibles d'un PC, c'est-à-dire par un VGA Silencer, par le(s) ventilateurs d'extraction, et par l'alimentation.
Ensuite, il faut calculer le débit ; une première approche est de sommer tous les débits de tous les ventilateurs présents sur le boîtier. Comme je l'ai expliqué au-dessus, on peut éliminer les débits des ventilateurs d'aspiration, car leurs CFM ne s'additionnent pas à ceux des ventilateurs d'aspiration, mais ils servent plutôt de petits coefficients multiplicateurs, à mon humble avis.
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Bah cf au dessus, leur débit ne s'additionne pas, sauf que si tu les enlèves, tu n'as plus la moindre idée du débit en sortie car tu ne peux plus te fier aux valeurs théoriques.
EricTerminator a écrit :
Ensuite, il est clair que la géométrie du boîtier entre en jeu dans le calcul du débit d'air du boîtier ; par exemple, un filtre trop restrictif placé devant les ventilateurs d'aspiration, et le calcul du débit d'air est largement faussé. Ensuite, le format ATX pose quelques problèmes, car il y a beaucoup d'obstacles qui cassent encore le débit d'air, sans compter les ventilateurs qui de CPU, qui sont généralement placés perpendiculairement aux flux d'air du boîtier.
, etc...
Bref, de nombreux facteurs font que le débit pratique dans un boîtier correspond, à mon avis (dites-moi si je me trompe sur cette affirmation...), à une fraction de la somme des débits d'air des ventilateurs d'extraction, qui incluent les ventilateurs d'alimentation, et ceux du type VGA Silencer.
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Non tu ne te trompes pas, mais ce n'est pas quantifiable et c'est variable d'un pc à l'autre.
EricTerminator a écrit :
Ensuite, et c'est là que ça se corse, on va se mettre à calculer la puissance dissipée, et le refroidissement nécessaire pour obtenir de l'air réchauffé de X degrés.
Prenons d'abord un cas simpliste ; un P4C 3.0GHz est refroidi par un SP-94 en cuivre, et dans un autre cas, on a "créé" le SP-94 en aluminium, les 2 étant refroidis par un même ventilateur au même voltage, avec une même pâte thermique répartie de la même manière, etc... On est bien d'accord que le SP-94 en cuivre refroidit mieux, à cause de sa meilleure conductivité thermique que l'aluminium. Mais lorsque le CPU a atteint sa température d'équilibre en fonctionnement maximum, T1 pour le cuivre, et T2 pour l'aluminium, T1<T2, on est d'accord que la puissance que le CPU retransmet à l'air, en passant par le SP-94, est la même, quelque soit le matériau du SP-94.
Sur une période d'une seconde, on va dire que le CPU dissipe 55J ( http://www.tomshardware.fr/article [...] NumPage=21 ). Dans une situation d'équilibre, il faut que ces 55J partent dans l'air, non ?
Il faut aussi que l'air qui se trouve aux sorties évacue pendant cette seconde 55J, non ?
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Oui et non. Si T1 < T2, c'est qu'une partie de la chaleur issue du cpu est dissipée d'une autre façon, par convection sur la cm notament. Alors oui au final, ça finira par réchauffer l'air, mais non la puissance dissipée n'est pas la même seon que le rad soit en alu ou en cuivre.
EricTerminator a écrit :
C'est à partir de ce simple raisonnement que je suis parti sur mon calcul écrit au début du topic.
Il suffit ensuite de faire une somme de toutes les dissipations, et normalement, on devrait évacuer X Watts grâce à l'air.
Comme la quantité d'air sortant du boîtier en une seconde est supposée connue (cf. paragraphe traitant de l'estimation du débit d'air dans le boitier), on est donc forcé d'affirmer que cet air doit prendre toute cette énergie, et en dérivant par rapport au temps, toute cette puissance thermique.
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cf le fait que le boitier participe aussi, que l'air qui sort n'est pas forcément le plus chaud et on s'aperçoit alors que c'est là l'erreur majeure. En faisant ça tu n'auras pas la chaleur dégagée par le pc mais une espèce de pseudo moyenne des différents composants probablement minorée, donc en aucun cas la puissance totale dissipée.
EricTerminator a écrit :
Les coefficients de conductivité thermiques, agissent non pas sur le delta de température entre l'air entrant et l'air sortant, mais sur le delta entre l'air autour d'un composant et ce composant lui-même, à mon humble avis. Pour essayer de vous convaincre, il suffit de citer le cas du SP-94 en alu et du SP-94 en cuivre ; l'air se prend la même puissance, et va donc chauffer de la même manière ; c'est juste le SP-94, et donc le CPU, qui va changer de température en fonction du matériau utilisé.
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Alors pourquoi une différence de T° du cpu entre les 2 ?? Si comme tu le disais T1 < T2, E2 < E1 avec Ex l'energie dissipée puisqu'en effet, le coefficient de conductivité du cuivre étant meilleur, l'équilibre entre température de l'air et du cuivre se fera avec un delta plus petit entre les 2.
EricTerminator a écrit :
Autre exemple ; le test du CNPS7000-Alcu et du CNPS7000-Cu ( http://www.matbe.com/articles/refr [...] /page5.php ) ; là, on n'a pas mesuré la température du boîtier, car à moins que le ventilateur du CPU ne perturbe significativement le flux d'air du boîtier, l'air se prend le même nombre de Watts.
Autres exemples ; tous les tests de ventirads, à ma connaissance, de Matbe.com !
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Bah non, c'est justement pour ne mesurer que les performances du ventirad et non celles de la ventilation du boitier qu'on n'en mesure pas la T°... D'ailleurs les bancs de tests ne sont pas cloisonés la plupart du temps, et les relevés sont souvent des delta T° cpu mesurée, T° ambiante afin de s'affranchir de ces facteurs.
EricTerminator a écrit :
En effet, on s'intéresse aux températures CPU, pas de boîtier, car le nombre de Watts ne varient pas, à part peut-être pour 2-3W entre un ventilateur puissant et un ventilateur peu puissant, mais bon...
L'élévation de température de l'air du boîtier, et donc de l'air sortant, ne dépend pas du système de refroidissement utilisé pour refroidir le CPU, airduct et autres solutions "exotiques" exclues bien sûr.
Ensuite, j'ai appliqué le même raisonnement à chaque composant qui dissipe dans le boîtier (le delta entre l'air et le composant/ventirad varie, mais pas la hausse de température de l'air ambiant, etc...), et j'en suis venu à déduire à ma formule, pas si compliquée en fait.
C'est clair que l'on peut compliquer en se mettant à calculer le débit d'air réel en fonction du débit d'air théorique obtenu en sommant tous les débits des ventilateurs d'extraction, mais dans ce cas, c'est un super-ordinateur et un scanner 3D qu'il nous faut, sans compter que la mécanique des fluides n'est pas encore entièrement résolue...
Il y aussi les dilatations dues à la chaleur, qui font varier les surfaces et les volumes, mais comme calculé par exemple dans le cas de l'air, c'est à peu près négligeable...
Bref, je crois que ma formule tient la route ; si quelqu'un en propose une autre, je suis le premier à la lire et à l'analyser !
Pour les plus sceptiques d'entre vous, arrangez-vous pour que l'air qui sort de l'alimentation ait la même température qui l'air qui sort du ventilateur d'extraction sur le boîtier. Mesurez la température de l'air à la sortie, ainsi qu'à l'entrée. Estimez le nombre de Watts dissipés par votre machine, en s'aidant du dernier paragraphe de mon premier message. Additionnez le nombre de CFM des ventilateurs d'extraction, ainsi que de l'alimentation, et appliquez ma formule.
Dans mon cas en tout cas, ça marche assez bien.
C'est clair que ce problème est une trivialité, et qu'elle n'apporte pas grand chose, mais bon, c'est "un petit pas pour l'homme,..."
P.S. : Je n'ai pas encore vu vraiment la thermodynamique, alors j'ai bien le droit de faire des erreurs...
A plus
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Au final, vu les approximations qu'il faut faire de partout pour suivre ton raisonement, que lui reste t-il de scientique ??
Personne n'a dit qu'il était interdit de faire des erreurs, tout le monde en fait. Ce qui est ennuyeux, c'est de ne pas vouloir les reconnaître.
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Il vaut mieux mobiliser son intelligence sur des conneries que mobiliser sa connerie sur des choses intelligentes... (Shadok)
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