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Auteur
 Sujet :

Théorie sur les besoins en ventilation des PCs

 
n°73965
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 19-03-2005 à 04:09:25  profilanswer
 

Salut tout le monde !
 
J'ai une nouvelle théorie sur la ventilation de boîtier ; après 2-3 heures de réflexion, j'ai trouvé !
 
Je recopie ici ce que j'ai écrit sur PCS.
 
Si jamais vous voulez en discuter avec d'autres membres de PCS, c'est ici : http://www.pcsilencieux.com/sujet-t2871.html
 
Voici la théorie.
 

Citation :

Salut tout le monde !  
 
En continuant d'apporter une dimension scientifique à l'ouvrage qu'est PCS, et surtout, en cherchant une réponse à un watercooling éventuel de mon GPU en utilisant un VGA Silencer, j'ai eu une idée ; comment expliquer, sous forme mathématique, la relation entre le débit d'air, la puissance dissipée par le système, et la différence de température entre l'air entrant et l'air sortant ?  
 
Pour commencer, je tiens à dire que c'est un cas simplifié, où il n'y a qu'une entrée d'air et une sortie d'air, et que l'air est bien brassé.  
 
C'est très simple ; l'air qui transite pendant une période de temps, va chauffer, et va donc accumuler l'énergie fournie par la dissipation thermique des composants.  
 
Avec quelques formules de physique, il est possible de savoir quelle quantité d'énergie permet de chauffer une certaine quantité d'air.  
 
Pour cela, imaginons l'énergie dissipée par le PC en un certain temps ; cette énergie est absorbée entièrement ou presque par l'air qui refroidit le PC en entrant et sortant du boîtier. Le volume de cet air peut être calculé par le produit du volume et de la période de temps.  
 
En termes mathématiques, cela donnerait V = D x t  
 
V est le volume, D le débit, et t le temps.  
 
Ce volume d'air correspond à une certaine masse d'air, définie par une masse volumique et un volume.  
 
En termes mathématiques, cela donnerait M = V x Ro = D x t x Ro  
 
M est la masse, Ro est la masse volumique.  
 
De là, on utilise la relation qui relie l'énergie cédée à cet air, la hausse de sa température, et sa masse. On dit que l'énergie est égale au produit de sa chaleur massique, de la différence de tempéraure, et de sa masse.  
 
En termes mathématiques, cela donnerait  
 
E = c x DT x M = c x DT x D x t x Ro  
 
c est ici la chaleur massique de l'air.  
 
N'oublions pas que l'énergie E correspond au produit d'une puissance dissipée et du temps de la période considérée.  
 
Cela donne donc E = P x t = c x DT x D x t x Ro  
 
On peut donc simplifier par le temps, et on retrouve une formule reliant la puissance au reste.  
 
P = c x DT x D x Ro  
 
Prenons maintenant un cas pratique.  
 
Regardez les graphiques de consommation électrique EDF relevée ici : http://www.matbe.com/articles/alims/hiperr/page6.php  
 
Le minimum obtenu en burn, pour la configuration non-overclockée, est obtenu par l'excellente Tagan 420W i-Xeye, avec 256W.  
 
Signalons toutefois au passage que cette configuration est dotée d'une X600XT légèrement overclockée en passant par le BIOS, de 2 disques durs, mais surtout, d'un Pentium 4 560, c'est-à-dire un Prescott de première génération cadencé à 3.6GHz !  
 
Imaginons maintenant une configuration qui soit plus dans l'optique de PCS, dégageant 200W.  
 
Je veux que l'air qui entre par exemple à 20°C ressorte à 25°C.  
 
Quel est le débit d'air nécessaire ?  
 
En utilisant la relation P = c x DT x D x Ro, il est facile de faire le calcul, quand on sait que Ro = 1.293kg/m3 et que c = 1000J/kg/°C, on peut isoler D, le débit d'air, comme ça : D = P / (c x DT x Ro)  
 
En faisant une application numérique, cela donne :  
 
D = 200 / (1000 x 5 x 1.293) [W/((J/kg/°C)x(°C)x(kg/m3))] = 0.0309 [m3/s] (N'oubliez pas que 1W = 1J/s, et n'oubliez pas non plus de vérifier les unités de votre calcul ; si je tombais sur des Ampères, il y aurait un sacré problème !  ).  
 
Comme nous sommes en informatique, je vais transformer le débit en m3/s en un débit en CFM :  
 
D [CFM] = (D [M3/s] x 60 [sec/min] ) / (0.3048m/pied)3 = 65.55 CFM.  
 
Comme par hasard n'est-ce pas, la plupart des PCs de PCS utilisent un 120mm en extraction en 5V, qui, s'il tourne à 1000RPM, éjecte environ 35CFM, et l'alimentation qui, en étant par exemple aussi ventilé par un ventilateur de 120mm en 5V à 1000RPM, peut théoriquement éjecter aussi 35CFM, ce qui fait un total de 70CFM.  
 
Certes, mon calcul est un peu optimiste, car 200W, ce n'est probablement pas un Athlon 64 90nm en burn avec une Radeon 9200SE, mais qui peuvent par contre assurer les 5°C de hausse de l'air du boîtier, pas plus.  
 
Je pencherais plutôt pour un P4C 3.0GHz et une Radeon 9800 Pro, non overclockés, voire un peu plus, pour atteindre les 200W, mais il faudrait atteindre les 7°C environ de hausse de la température...  
 
Le problème vient en fait du calcul théorique du débit de l'alimentation ; si c'est un 120mm qui la refroidit, l'air butte contre le circuit imprimé, ce qui fait chuter à mon avis de moitié le débit d'air.  
 
En reprenant ce nouveau débit total de non pas 70CFM, mais de 52CFM, j'atteins les 6.67°C de hausse de la température de l'air, contre 5°C auparavant...  
 
Quoiqu'il en soit, on peut voir que mon calcul théorique est plutôt viable ; pour le débit, il suffit, à mon avis, de voir si les entrées d'air sont suffisamment grandes, et on peut dire que le débit d'air pratique correspond aux 75% de la grandeur théorique. Ainsi, en reprenant l'exemple des 52CFM pratiques au-dessus, il faudrait les 70CFM théoriquement obtenus en faisant la somme des débits des ventilateurs d'extraction pour obtenir un chiffre convenable.  
 
Que pensez-vous de cette théorie ?  
 
Si quelques personnes veulent bien donner leur chiffres concernant la différence de température entre l'air entrant et l'air sortant (grosso modo, la différence entre une température de sonde de boîtier et celle de l'air de la pièce), la puissance dissipée approximative (C'est la somme de la consommation du CPU et du GPU, en s'aidant de ces 2 sites ( http://www.tomshardware.fr/articlecpu.p ... NumPage=21 et http://www.tomshardware.fr/articlecpu.p ... mPage=21), à laquelle on ajoute 50W pour la carte mère, les lecteurs, la RAM, et on prend la somme de cette puissance totale consommée et on la divise par le rendement de l'alimentation, afin d'obtenir la puissance totale dissipée.), ainsi que le débit total des ventilateurs d'extraction, qui est le nombre maximum théorique de CFM, on pourrait affiner mon estimation du poucentage du débit maximum théorique pour trouver une estimation raisonnable du débit pratique.  
 
P.S. : Personne n'a eu de maux de tête, j'espère.  
 
A plus


 
Des opinions ?
 
A plus


Message édité par EricTerminator le 19-03-2005 à 04:15:07
n°73978
Kreol974
Posté le 19-03-2005 à 11:54:49  profilanswer
 

:pt1cable:   :pt1cable:   :pt1cable:   :pt1cable:   :pt1cable:   :pt1cable:  
 
Pour comprendre faut au moins lire ça en 10 fois LOL
 
ps : J'suis en 3ème


Message édité par Kreol974 le 19-03-2005 à 11:56:13
n°73979
Arl-Guhr
kan g faim je mange
Posté le 19-03-2005 à 12:26:46  profilanswer
 

q. = m.*cp*DT
 
avec  
 
q. en watts => energie arrachée
 
m. en kg/s => debit d'air
 
cp en J/(°C*kg) => chaleur specifique de l'air (c'est l'energie necessaire pour chaufer un kg de matière de 1 °C)
 
DT la difference de temperature entre l'entrée et la sortie  
 
sinon avec la masse volumique de l'air (ro) sa donne :  
 
q. = V. * ro * cp * DT
 
avec v. le debit d'air en m^3/s
 
 
edit : dsl j'ai pas de valeurs plus "precises" dans mes tables
 
à 27 °C :  
ro de l'air = 1.1896 kg/m^3
cp de l'air = 1004 J/kg*°C
 
 
edit 2 : fais attention lorsque tu baisse le debit d'air a ne pas passer en regime laminaire (regime ou il n'y a pas de turbulences dans ton fluide) pcq les echanges entre tes dissipateur et l'air serait bcp bcp moi bon
 
sinon en diminuant le debit d'air tu diminu aussi la "capacité du fluide a arracher de l'energie a tes dissipateur"
 
edit 3 : je suis que en première année donc pas taper plz


Message édité par Arl-Guhr le 19-03-2005 à 12:46:09

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il s'appel le ronge me doute
n°73985
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 19-03-2005 à 13:15:39  profilanswer
 

Salut Arl-Guhr !
 
C'est vrai que je n'ai pas tenu compte de la conductivité thermique, mais il faut dire qu'elle est compensée par une hausse de température du composant...
 
Ce calcul sert à savoir à quelle température de boîtier on doit s'attendre pour tel débit d'air.
 
Quant à tes valeurs, elles sont très précises.
 
P.S. : Je suis en 1ère année de physique à l'EPFL, mais on n'a pas encore vu la thermodynamique...
 
A plus

n°73993
Arl-Guhr
kan g faim je mange
Posté le 19-03-2005 à 14:41:27  profilanswer
 

*larme a l'oeil* enfin qq'un qui peut me comprendre  :pt1cable:  
 
quand je parlai de precision c'est pcq les autre valeur de mes tables qui encadrent 27°C sont 77°C et -37°C
 
la conductivité intervient mais en faisant varier le debits d'air tu intervien sur la convection qu'on a étudié avec bcp d'hypothèse simplificatrices en transfert ( DS dans 2 semaines  :whistle: )
 
mais c'est vrai que sa se finira tjs par une elevation de la temperature d'equilibre
 
et croi moi la thermodynamique sauf si tu as un prof exceptionnel tu n'aimera pas  ;)  
 
(chuis en première année de DUT de Genie Thermique et Energie)


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il s'appel le ronge me doute
n°73994
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 19-03-2005 à 14:50:21  profilanswer
 

Les résultats dépendent aussi de la température de l'air qui entre, ce qui fait sensiblement varier sa densité, mais aussi des pertes de charge auxquelles sont soumis les ventilateurs, du positionnement des éléments au sein de la tour, sans compter le facteur convectif des matériaux au sein du PC.


Message édité par bbloup le 19-03-2005 à 14:50:43

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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74026
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 20-03-2005 à 01:16:49  profilanswer
 

Salut bbloup !
 
Je précise que je parle de différences de températures de l'air, pas de températures de l'air. ;)
 
De plus, je parle d'un débit théorique et d'un débit pratique, le premier correspondant à la somme des débits des ventilateurs d'extraction, le deuxième étant celui que l'on devrait avoir dans la pratique.
 
Le premier débit est plus grand à cause des pertes de charge.
 
Quant aux autres facteurs, je ne m'en préoccupe pas, car je parle d'une situation d'équilibre où la totalité de la chaleur produite par les composants est dissipée par l'air.
 
A plus

n°74027
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 20-03-2005 à 01:59:00  profilanswer
 

EricTerminator a écrit :


Je précise que je parle de différences de températures de l'air, pas de températures de l'air. ;)


 
oui, et?
 

EricTerminator a écrit :

Quant aux autres facteurs, je ne m'en préoccupe pas, car je parle d'une situation d'équilibre où la totalité de la chaleur produite par les composants est dissipée par l'air.


 
Excuse moi de te dire ça, mais cette phrase ne veut pas dire grand chose. T'as un certain nombre de facteurs convectifs qui entrent en jeu dans ton histoire.
 
M'enfin de toutes manières, je vois pas bien où tu veux en venir avec tes démos pour le coup. Je pige pas trop l'intérêt? :??:


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74037
Profete
Overclocker à long cou
Posté le 20-03-2005 à 12:10:49  profilanswer
 

Au final, je crois qu'il veut savoir si le réacteur de son F22 soufflera assez fort pour refroidir son pc :lol:

n°74063
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 20-03-2005 à 15:54:08  profilanswer
 

Salut tout le monde !
 
Je sais que les facteurs convectifs entrent en jeu dans le refroidissement des composants, mais en fait, c'est tout ; si un composant est mal refroidit par un mauvais facteur convectif, il va se mettre à chauffer davantage, de telle sorte qu'il arrive à évacuer toute la puissance dissipée sans changer de température.
 
Ainsi, toute la puissance dissipée par les composants finira par être évacuée ; comme écrit dans ton article sur "Optimiser son refroidissement" ( http://www.matbe.com/articles/refr [...] /intro.php ), le métal du boîtier n'entre pas vraiment en compte dans le refroidissement. Par conséquent, pour atteindre une température d'équilibre, il faut que la puissance dissipée par le PC égale la puissance absorbée par l'air.
 
Et là, la différence de température entre l'air qui entre et l'air qui sort ne dépend pas des facteurs convetifs.
 
Par contre, c'est clair que les facteurs convectifs entre en jeu dans le calcul des différences de température entre un composant et l'air qui l'entoure. ;)
 
A profete : serais-tu une personne cultivée au point de connaître le F22 ? :D
 
Pour être plus précis, sa dénomination actuelle est F/A-22A Raptor.
 
A plus

n°74070
Arl-Guhr
kan g faim je mange
Posté le 20-03-2005 à 17:19:58  profilanswer
 

EricTerminator a écrit :


 
...
Je sais que les facteurs convectifs entrent en jeu dans le refroidissement des composants, mais en fait, c'est tout ; si un composant est mal refroidit par un mauvais facteur convectif, il va se mettre à chauffer davantage, de telle sorte qu'il arrive à évacuer toute la puissance dissipée sans changer de température.
 
...
 


tu dis une chose et son inverse
 
quand tu a fait le cour sur le transfert thermique tu a du faire une analogie entre la thermique et l'électricité
 
la formule U=RI devien DT = R(thermique) * P
 
avec DT la difference de temperature
R la resistance thermique (quand tu fourni 1W le corp va opposé R °C )
et P le flux de chaleur en watts
 
R en conduction :
R = epaisseur / (lambda du materiau * surface de conduction)
 
R en convection :  
R = 1/ (h * surface de convection)
et le pb de la convection c'est que h depend du type d'écoulement, du fluide, de la géometrie, de l'état de surface ...
 
 
et sa c'est valable en 1D (dissipation à travers des murs par exemple)
 
au debut du cour de transfert je pensai que se serai cool et que je pourrai étudier ce qui se passe dans mon pc et changer sa mais pour l'instant je pense que tu ne voi qu'une partie du probleme
 
tu part de la consequence (difference de temperature de l'air) et tu veut remonter à la source mais de tt facon si tu diminu le flux d'air tu atteindra de nouveau un equilibre (je te le souhaite ;)) mais a des temperatures plus élevées


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il s'appel le ronge me doute
n°74075
Profete
Overclocker à long cou
Posté le 20-03-2005 à 17:48:15  profilanswer
 

Une personne assez cultivée pour lire le nom de l'image qui te sert d'avatar, oui :lol:

n°74084
Maxx
Bouh!
Posté le 20-03-2005 à 19:29:17  profilanswer
 

Profete a écrit :

Une personne assez cultivée pour lire le nom de l'image qui te sert d'avatar, oui :lol:


 
 
 :lol:

n°74086
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 20-03-2005 à 20:15:52  profilanswer
 

EricTerminator a écrit :

Je sais que les facteurs convectifs entrent en jeu dans le refroidissement des composants, mais en fait, c'est tout ; si un composant est mal refroidit par un mauvais facteur convectif, il va se mettre à chauffer davantage, de telle sorte qu'il arrive à évacuer toute la puissance dissipée sans changer de température.
 
Ainsi, toute la puissance dissipée par les composants finira par être évacuée ; comme écrit dans ton article sur "Optimiser son refroidissement" ( http://www.matbe.com/articles/refr [...] /intro.php ), le métal du boîtier n'entre pas vraiment en compte dans le refroidissement. Par conséquent, pour atteindre une température d'équilibre, il faut que la puissance dissipée par le PC égale la puissance absorbée par l'air.
 
Et là, la différence de température entre l'air qui entre et l'air qui sort ne dépend pas des facteurs convetifs.
 
Par contre, c'est clair que les facteurs convectifs entre en jeu dans le calcul des différences de température entre un composant et l'air qui l'entoure. ;)


 
Y'a quand meme une nuance entre ce que je dis dans mon article au sujet du métal du boîtier, et le raisonnement que tu tiens sur le flux d'air. Raisonner uniquement sur le flux d'air sans prendre en compte les éléments de dissipation et leur efficacité est pour le moins incohérent physiquement parlant. Tu peux très bien te retrouver avec une différence entrée/sortie de température relativement basse et malgré tout te retrouver avec des composants qui chauffent : il suffit que leur système de dissipation soit inefficace pour que la chaleur s'évacue par conduction sur les zones entourant la carte mère, ce qui est loin d'arranger le matériel.
Dans tes calculs, tu ne fais que considérer que tout ce qui est consommé électriquement parlant est dissipé par convection au sein de la tour, de telle sorte que l'air entrant et sortant permet d'éliminer les calories correspondantes : thermodynamiquement (et même thermiquement) parlant c'est une erreur, car tu ne prends pas la globalité du système.


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74094
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 20-03-2005 à 23:06:10  profilanswer
 

Salut tout le monde !
 
Arl-Guhr, j'aime bien ton analogie entre la thermodynamique et l'électricité, mais je ne pense pas qu'elle soit adaptée au cas que je décris.
 
Prenons un cas imaginaire ; dans ce PC, considérons que seul le CPU chauffe, et que on y monte 2 radiateurs différents.
 
Le premier est un radiateur très performant (matériaux idéaux, surface de dissipation énorme, etc...), avec un ventilateur dessus, soufflant suffisamment fort pour refroidir efficacement le radiateur, mais pas trop fort pour éviter de perturber de manière significative le flux d'air du boîtier.
 
Alors, le delta entre le radiateur est l'air sera faible, mais l'air du boîtier, en imaginant qu'il soit bien brassé, aura chauffer de x degrés, à cause uniquement de la puissance dissipée par le CPU.
 
Dans le deuxième cas, réduisons le système de refroidissement du CPU à une simple épingle, tordue de telle sorte qu'elle offre le minimum de résistance à l'air.
 
Là, le delta sera très grand (Je considère que le CPU, n'ayant pas fondu, maintient le circuit électrique fermé, et continue à dissiper de la chaleur :D), mais l'air se prend toujours la même puissance.
 
Par conséquent, il chauffe de la même manière ; c'est comme si je prenais une pièce ventilée d'une manière régulière, et que j'y place dans un premier cas x êtres humains, dissipant en tout une puissance P.
 
L'air atteindra une température d'équilibre T.
 
Dans mon 2ème cas, je prends un feu contrôlé qui dissipe aussi une puissance P. Là, l'air va aussi atteindre la température T.
 
Pourtant, les coefficients ne sont pas les mêmes entre les êtres humains et le feu ; tout ce qui compte, c'est le débit d'air et la puissance à dissiper.
 
A plus

n°74095
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 20-03-2005 à 23:07:53  profilanswer
 

A bbloup ; justement, je ne considère que l'élévation de température de l'air, pas si les composants chauffent (en température) ou non.
 
Lis mon explication ci-dessus.
 
A plus

n°74096
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 20-03-2005 à 23:09:35  profilanswer
 

Au cas où, j'ai demandé l'avis à mes amis de physique, et on verra ce qu'ils pensent du problème.
 
Si jamais, je peux même faire appel à des profs de physique, et on tranchera. ;)
 
A plus

n°74101
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 20-03-2005 à 23:36:48  profilanswer
 

EricTerminator a écrit :

A bbloup ; justement, je ne considère que l'élévation de température de l'air, pas si les composants chauffent (en température) ou non.


 
De ne pas considérer autre chose que l'air, c'est précisément ce que je te reproche. Je regrette, mais ton "explication" ne veut rien dire. Si c'est pour parler de débit d'air où d'élévation de température d'air sans prendre en compte ce qui peut réellement se passer au sein du boîtier, je pige toujours pas l'intérêt d'aligner des formules comme tu le fais.
Si tu peux me l'expliquer, je suis preneur.


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74102
Maxx
Bouh!
Posté le 20-03-2005 à 23:54:11  profilanswer
 

TT en vue?

n°74103
Arl-Guhr
kan g faim je mange
Posté le 20-03-2005 à 23:55:28  profilanswer
 

ne le prend pas mal mais apparement tu ne semble pas vraiment savoir de quoi tu parle
 
c'est vrai qu'avec de l'électricité on "fixe" la puissance qui va etre dissipé qq soit le syteme de refroidissement. c'est le même nombre de watts qui sera dissipé
 
mais il faut voir le "système" boitier dans son ensemble avec tout les composant qui chauffent, tout les obstacles au flux d'air, la géometrie de ton boitier, ...
 
si tu veu vraiment "controler" : la "solution" serai le water-cooling avec des sondes de chaques cotés des water-blocs et une sonde de chaque coté du radiateur
au moin comme sa l'eau est canalisée "précisement" contrairement a l'air dont tu ne peut qu'imaginer le flux
 
je te le redis personnelement j'ai abandonné pcq il y a trop de paramètres a pendre en compte et j'ai pas encore suffisement de connaissances mais je pense me metre au watercooling dés que j'aurai des sous pour sa (voir mm pq pas un changement de phase  :whistle: )


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il s'appel le ronge me doute
n°74106
mup
Triple buse
Posté le 21-03-2005 à 08:17:17  profilanswer
 

Maxx a écrit :

TT en vue?

Non.
 
 
 
 
 
Sans vouloir être méchant, le raisonement que tu tiens Eric, n'est valable que dans un tuyau parfaitement calorifugé. Si tu testes pour vérifier la cohérence de ta théorie, tu t'apercevras après avoir calculé tes valeurs pour une certaine ventilation que ça ne fonctionnera plus du tout pour une autre. De l'air sort non seulement du ventilo d'extraction, mais aussi par l'alim, ce qui fausse la donne, tout comme l'air ne rentre pas intégralement par le ventilo d'aspiration, même dans un boitier isolé comme le tiens et tu t'en rendras comptes avec la poussière d'ici quelques temps.
De plus, il est quasi impossible d'évaluer la quantité de chaleur dissipée par composant dans un régime turbulent...


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Il vaut mieux mobiliser son intelligence sur des conneries que mobiliser sa connerie sur des choses intelligentes... (Shadok)
n°74107
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 21-03-2005 à 09:29:41  profilanswer
 


 
Fallait pas de te donner la peine de répondre à ca :lol:
 

mup a écrit :


Sans vouloir être méchant, le raisonement que tu tiens Eric, n'est valable que dans un tuyau parfaitement calorifugé. Si tu testes pour vérifier la cohérence de ta théorie, tu t'apercevras après avoir calculé tes valeurs pour une certaine ventilation que ça ne fonctionnera plus du tout pour une autre. De l'air sort non seulement du ventilo d'extraction, mais aussi par l'alim, ce qui fausse la donne, tout comme l'air ne rentre pas intégralement par le ventilo d'aspiration, même dans un boitier isolé comme le tiens et tu t'en rendras comptes avec la poussière d'ici quelques temps.
De plus, il est quasi impossible d'évaluer la quantité de chaleur dissipée par composant dans un régime turbulent...


 
C'est ce que je me tue à lui dire que son truc est bourré d'incohérences physiques  [:taiste]


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74161
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 21-03-2005 à 17:24:02  profilanswer
 

Oh là ; en fait, mon raisonnement tient normalement car le boîtier n'évacue quasiment aucun Watt.
 
Ensuite, si vous lisez bien, j'écris que le débit calculé correspond plus ou moins à la somme des débits des ventilateurs d'extraction, alimentation incluse. ;)
 
D'ailleurs, ce qui fait que si on a x ventilateurs en extraction, au lieu de les répartir en extraction et en aspiration, on a une ventilation plus efficace, c'est qu'on se rapproche de la somme de tous les débits des ventilateurs d'extraction.
 
Les ventilateurs d'aspiration, en tout cas d'expérience, n'apporte qu'une toute petite aide, ce qui fait que l'on ne peut pas cumuler les débits des ventilateurs d'extraction et d'aspiration.
 
Relisez la tête reposée. ;)
 
A plus


Message édité par EricTerminator le 21-03-2005 à 17:30:50
n°74167
oXid_FoX
Des bulles ! Des bubulles !!!
Posté le 21-03-2005 à 18:30:45  profilanswer
 

uh  [:nico95]  
donc faudrait mettre plus de ventilos en extraction qu'en aspi ?
ce que je comprends pas, c'est que l'air que tu extrait, faut bien le faire rentrer à un moment, non ? :whistle:

n°74169
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 21-03-2005 à 18:36:43  profilanswer
 

EricTerminator a écrit :


 
Relisez la tête reposée.
 


 
Ah, je vois. Tu es donc un grand scientifique qui a indiscutablement raison, et tous les autres se trompent.
Donc puisque tu es comme qui dirait bouché à l'émeri, je vais te dire en toute honnêteté ce que j'en pense : c'est de la branlette d'intellectuel ton truc. Sortir des formules à la pelle parce que tu viens de les voir en cours, ce n'est pas "apporter une dimension scientifique" comme tu le dis. Au fil de tes posts tu montres que tu n'as pour ainsi dire pas de notions de thermique et de thermodynamique, ou alors que tu ne les as pas assimilées.  [:taiste]  
Tu vas peut etre me trouver agressif, mais le fait est que ca fait au moins deux posts que je te demande l'intérêt de ton post et que pour seule réponse on a des pseudos explications scientifiques : à force, ça saoule.  [:taiste]


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74179
wolfflyter
Posté le 21-03-2005 à 19:17:12  profilanswer
 

EricTerminator, une approche math est une bonne idée
 félicitation pour l'approche en elle meme.
seulement il y a bien des parametres non évalué dans ta  
mise en "math" ceux ci doivent etre évalués de manière
isolé pour chaque élément produisant une chaleur donnéé.
 (regarde du coté d'intel pour les facteurs thermique de leur carte mère, c'est très intéréssant.
a+

n°74181
mup
Triple buse
Posté le 21-03-2005 à 19:21:51  profilanswer
 

EricTerminator a écrit :

Oh là ; en fait, mon raisonnement tient normalement car le boîtier n'évacue quasiment aucun Watt.
 
Relisez la tête reposée. ;)
 
A plus

Sans animosité aucune, n'expose jamais ta théorie à un de tes profs, il va tomber raide... :/
 
Sans rire, c'est faux. [:taiste]


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Il vaut mieux mobiliser son intelligence sur des conneries que mobiliser sa connerie sur des choses intelligentes... (Shadok)
n°74182
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 21-03-2005 à 19:23:30  profilanswer
 

mup a écrit :

Sans animosité aucune, n'expose jamais ta théorie à un de tes profs, il va tomber raide... :/
[:taiste]


 
mort? (de rire)  [:bbloup:4]


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74195
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 21-03-2005 à 20:09:58  profilanswer
 

Détrollage effectué. Décidemment :p


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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74198
Maxx
Bouh!
Posté le 21-03-2005 à 20:27:48  profilanswer
 

Moi qui croyais en toi....snif  :(

n°74199
hulk
Posté le 21-03-2005 à 20:28:04  profilanswer
 

et le troll d'or  
 
http://kadreg.free.fr/perso/moules/troll-or.jpg
 
est attribué à.... :p
 


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membre M@tbe.com
n°74213
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 21-03-2005 à 22:48:20  profilanswer
 

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.
 
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.
 
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...
 
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.
 
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.


 
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 ?
 
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.
 
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.
 
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 ?
 
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.
 
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.
 
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 !
 
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

n°74223
mup
Triple buse
Posté le 22-03-2005 à 08:28:30  profilanswer
 

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.

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.

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...

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. [:taiste]

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.

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.


 
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 ?

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.

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.

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 ?

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.

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.

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 !

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°... [:taiste] 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

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. [:taiste]


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Il vaut mieux mobiliser son intelligence sur des conneries que mobiliser sa connerie sur des choses intelligentes... (Shadok)
n°74230
bbloup
Gaulois grognon
Posté le 22-03-2005 à 09:39:14  profilanswer
 

Sorry, je manque de courage ce matin (et un peu de temps aussi), je me contenterais juste de revenir sur le point du boîtier (d'autant que mup a fait un joli post juste avant) :
Pour le métal du boîtier, il est évident que je parle à organisation similaire et avec un refroidissement étudié pour chaque composant. Dans le cas ou le flux d'air est calamiteux ou que certains radiateurs remplissent innefficacement leur rôle, la chaleur émise par certains composants va d'abord se dissiper par conduction (au sein de la carte mère), puis par convection (et le côté de la carte mère proche du boîtier va forcément faire chauffer le boîtier un minimum car aucun flux d'air ne balaye cette zone).
En prime, tout dépend de la manière dont les différents ventilateurs de la carte mère/processeur brassent l'air au sein de la tour, qui est lui même loin d'être homogène en température selon la zone considérée.
Au final, j'ai en plus l'impression que tu te fies aux indications de la sonde de carte mère pour appuyer ton raisonnement, alors que quelques sondes de température judicieusement placées te donneraient des indications bien plus précises et exploitables.


Message édité par bbloup le 22-03-2005 à 09:39:34

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Attention, loup enragé, caractériel et hargneux :fou:
n°74369
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 22-03-2005 à 23:46:46  profilanswer
 

Salut mup !
 

Citation :

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.


 
Oui et non ; oui, c'est plus chaud vers les composants, non, car c'est vraiment limité dès que la ventilation est efficace.
 

Citation :

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.


 
C'est ce que je dis ; le débit théorique annoncé par le constructeur n'est jamais atteint ; on est toujours en dessous. Il est clair que le ventilateur d'aspiration contribue à la ventilation du boîtier, mais je ne crois pas que ce soit aussi élevé que cela ; je me souviens avoir conseillé à un ami qui a acheté un Antec SLK3700BQE, de rajouter un ventilateur de 120mm en aspiration. Résultat ; différence de température de 0°C !
 
Au fait, j'ai aussi manipulé des pompes à diffusion et des pompes turbomoléculaire, et il me semble que la pompe à pallettes, qui sert à faire le vide primaire, sert surtout à faire que les autres pompes atteignent leur domaine d'efficacité, et dans le cas de la pompe turbomoléculaire, évite que la pompe ne soit endommagée par une pression trop élevée. La pompe à pallette ne joue pas vraiment le rôle d'un ventilateur d'aspiration, puisque le ventilateur d'extraction ne fonctionne pas à 10E-3mb ou moins, mais peut fonctionner à la même pression que le ventilateur d'aspiration. :lol:
 

Citation :

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.


 
Oui et non ; dans un boîtier sous-ventilé, les parois sont plus chaudes, mais l'air qui sort de l'alimentation est des fois brûlant !
 
Déjà, j'ai discuté avec un de nos assistants de physique (c'est-à-dire un vétéran...), et on s'est mis d'accord sur la puissance dissipée par un PC ; la chaleur est évacuée à la fois par la ventilation du PC, et à la fois par la conduction/convection faite par les parois du boîtier.
 
En imaginant le cas où le boîtier ne participait pas de manière significative au refroidissement du PC, il est d'accord avec ma relation que j'ai écrite au début, c'est-à-dire que P = c x DT x D x Ro.
 
De plus, il est d'accord avec moi pour dire que peut importe le moyen par lequel la chaleur est dissipée DANS le boîtier, c'est la puissance totale qui compte. Que tu aies une aiguille dissipant 100W, ou un CPU avec ventirad performant (ne perturbant pas significativement le flux du boîtier quand même...) dissipant aussi 100W, ma relation reste juste.
 
Pour vérifier si le boîtier contribue de manière non-négligeable à la dissipation du PC, je vais essayer d'estimer la température des parois extérieurs de mon PC. C'est clair que le boîtier contribue plus si le PC est non-ventilé ou presque, mais rencontrons-nous souvent ce cas ?
 
Ensuite, j'ai une autre raison qui me fait penser que le boîtier ne participe pas à la dissipation du PC ; l'acier a une conductivité thermique de 50-60, tandis que l'aluminium en a une de 237. Par conséquent, il devrait y avoir une sacrée différence entre un boîtier en aluminium et un boîtier en acier, et comme bbloup l'a fait remarqué dans son article de 2002 "Optimiser son refroidissement", l'aluminium offre aucun avantage thermique par rapport à l'acier. Par conséquent, le métal dissipe très peu, c'est négligeable. D'ailleurs, je me souviens avoir vu un graphique qui montrait un test intéressant ; il y a de cela quelques années, une marque a eu la bonne idée de faire un boîtier en 2 déclinaisons ; une en acier, et une en aluminium. La différence entre les 2 en termes de température interne de l'air était inmesurable....
 
Encore une autre raison qui me pousse à penser qu'un PC n'évacue pas beaucoup de chaleur par les parois ; en isolant un PC à coups d'isolant acoustique, je n'ai pas vraiment remarqué de hausse de la température du boîtier, au grand maximum de 1°C, il me semble.
 
Bien sûr, on peut entrer en débat sur la métrologie du problème, mais j'ai un autre argument ; te souviens-tu du boîtier Zalman TNN500A ?
 
C'est le boîtier de 25kg à vide capable de dissiper passivement la chaleur d'une configuration avec au maximum un P4(C ou E ?) 3.2GHz en socket 478, et au grand maximum une ATI Radeon 9700. L'alimentation est aussi à haut rendement, et on peut estimer à 200W la puissance dissipée par le système entier, voire moins. Et comme tu as pu le voir, pour pouvoir évacuer toute cette chaleur, des heatpipes sont nécessaires, et tous les panneaux sont des radiateurs énormes. Sans compter que le boîtier est intégralement fait d'aluminium...
 
Alors, à mon avis, à moins d'avoir un boîtier de ce genre, les boîtiers normaux dissipent de manière négligeable par eux-mêmes...  
 

Citation :

Non tu ne te trompes pas, mais ce n'est pas quantifiable et c'est variable d'un pc à l'autre.


 
Le multiplicateur qui sert à obtenir la fraction de la somme des débits théoriques des ventilateurs d'extraction varie, mais je me souviens avoir déjà fait le calcul pour un autre PC, et ça marchait. A mon avis, le raisonnement est juste, c'est simplement que le multiplicateur est difficile à évaluer...
 

Citation :

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.


 
D'accord, la carte mère contribue au refroidissement du CPU, mais comme les principaux contact du CPU sont un socket en plastique, aux propriétés isolantes, la chaleur dissipée est négligeable. Le seul autre contact est assuré par les minuscules pins du CPU, ou de la carte mère, et franchement, on ne va pas me faire croire que ces trucs chauffent suffisamment pour évacuer de manière significative les Watts du CPU..  
 
Pour les températures, je crois que tu as mal compris ; T1 est la température du CPU obtenue avec le SP-94 en cuivre ; comme T1<T2, il y a bien une différence de performances de refroidissement, mais cela n'empêche qu'ils réchauffent de la même manière l'air ambiant. C'est comme le cas de l'aiguille et du ventirad. Et ton explication de la convection de la carte mère ne va pas, comme je l'ai expliqué au-dessus.
 

Citation :

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.


 
L'air qui sort du boîtier n'est peut-être pas le plus chaud, je suis d'accord, car le boîtier peut avoir le phénomène du piège à chaleur. Mais la zone où se trouve l'air chaud est l'endroit où il est piégé dans le haut du boîtier, généralement, et même si le haut du boîtier est en cuivre, je doute que cela fausse grandement mes calculs, comme expliqué au-dessus...
 

Citation :

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.


 
Tu as mal lu la proposition ; la même puissance est évacuée, et son influence est la même sur l'air, ce qui fait que l'air doit chauffer d'un même delta. Par contre, le delta entre le ventirad et l'air varie à cause de la conductivité thermique.
 

Citation :

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.  


 
C'est ce que je dis ; la ventilation de boîtier n'influe pas sur les performances du ventirad en termes de Delta, à part peut-être si tu mets des ventilateurs Delta de 120mm...
 
De toute façon, boîtier fermé ou non, le delta reste le même, et je parie, à cause de mes explications ci-dessus, qu'un PC identique, auquel on a changé juste le ventirad, ne fera pas varier la température de boîtier.
 
Bien sûr, si la sonde thermique est sur la carte mère, c'est faussé ; il faut une sonde qui pend dans l'air, vers le ventilateur d'extraction.
 

Citation :

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.


 
D'accord, il y a des approximations, mais je ne crois pas avoir fait des erreurs significatives.
 
Résumons ; il y a 2 points qui sont les plus cotroversés dans ma théorie ; le refroidissement passsif dû au boîtier, et le problème du débit d'air.
 
Le premier a été réglé, le boîtier dissipant très peu.
 
Le deuxième, et là je suis d'accord, porte à controverse, puisqu'il est particulièrement difficile de trouver le débit pratique en s'aidant des débits théoriques. Sans compter que l'air qui sort par différentes sorties peut avoir des différences de température ; le cas le plus probant d'une telle différence est celui créé par un VGA Silencer.
 
En pratique, on est d'accord que l'essentiel de l'air extrait sort par le ventilateur d'extraction ; par conséquent, par la pondération de cette majorité, on peut se dire que les résultats ne sont pas très faux. D'ailleurs, il n'y a pas des différences monstrueuses en température entre l'air qui sort du ventilateur d'extraction et l'air qui sort de l'alimentation. Et si le refroidissement est optimisé, il faut même éviter que l'alimentation serve à refroidir le PC ; il faut juste qu'elle se refroidisse elle-même, et qu'elle récupère les quelques Watts du piège à chaleur vers le lecteur CD. Sinon, l'essentiel des Watts doit passer par le ventilateur d'extraction.
 
En ce qui concerne les approximations, je ne suis pas sûr que cela apporte un tort majeur à mon explication scientifique ; les sciences ne sont-elles pas basées sur des calculs d'incertitude, pouvant des fois atteindre des valeurs considérables, de l'ordre de 30% par exemple dans le cas du canon à électrons que j'utilisais l'an dernier...
 
Ce qu'il faut, c'est expliquer les causes d'erreur, et voir leur impact. D'ailleurs, certaines des erreurs que j'ai discutées sont négligeables ; c'est comme un exemple de balistique que j'ai lu pour un simulateur de vol ; quand on tire au canon en vol, on doit tenir compte des paramètres de la cible, de l'altitude de tir, de la vitesse et de l'orientation du tireur, mais on ne tient pas compte de la rotation du fût, de l'alignement des planètes, etc...
 
Tout est question de relativité, et dans notre cas, je pense que l'on peut viser les 20% d'erreur, ce qui est déjà pas mal.
 
Postez vos débits théoriques, estimez du mieux que vous pouvez vos puissances dissipées, et mesurez la différence de température entre l'air qui entre et l'air qui sort, de préférence vers le ventilateur d'extraction, et on fera les calculs ensemble pour voir si ma théorie n'a pas des approximations trop grossières, ok ?
 
A plus


Message édité par EricTerminator le 22-03-2005 à 23:59:21
n°74371
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 22-03-2005 à 23:58:11  profilanswer
 

Salut bbloup !
 

Citation :

En prime, tout dépend de la manière dont les différents ventilateurs de la carte mère/processeur brassent l'air au sein de la tour, qui est lui même loin d'être homogène en température selon la zone considérée.  
Au final, j'ai en plus l'impression que tu te fies aux indications de la sonde de carte mère pour appuyer ton raisonnement, alors que quelques sondes de température judicieusement placées te donneraient des indications bien plus précises et exploitables.


 
Je ne me fie pas à la sonde de la carte mère, car elle est sous le northbridge sur ma cm, il me semble, et encore moins à ma sonde thermique ; elle est placée dans le fouillis de fils près des barrettes de RAM, c'est-à-dire vers le piège à chaleur...
 
La carte mère dissipe normalement très peu de chaleur par conduction, car n'oublions pas qu'elle n'a que quelques entretoises pour le faire, que ces entretoises sont loin des composants qui chauffent, ce qui fait que cette chaleur est plutôt transmise à l'air...
 

Citation :

Dans le cas ou le flux d'air est calamiteux ou que certains radiateurs remplissent innefficacement leur rôle, la chaleur émise par certains composants va d'abord se dissiper par conduction (au sein de la carte mère), puis par convection (et le côté de la carte mère proche du boîtier va forcément faire chauffer le boîtier un minimum car aucun flux d'air ne balaye cette zone).  


 
Un refroidissement vraiment calamiteux en effet, mais qui s'amuse à sous-ventiler son PC ?
 

Citation :

En prime, tout dépend de la manière dont les différents ventilateurs de la carte mère/processeur brassent l'air au sein de la tour, qui est lui même loin d'être homogène en température selon la zone considérée.  


 
+1. Ma théorie est basée sur un flux d'air unique, alors en pratique, c'est de là que viennent mes principales erreurs dans les valeurs numériques.
 
Par contre, l'air qui sort est quand même bien brassé...
 

Citation :

Au final, j'ai en plus l'impression que tu te fies aux indications de la sonde de carte mère pour appuyer ton raisonnement, alors que quelques sondes de température judicieusement placées te donneraient des indications bien plus précises et exploitables.


 
En fait, j'ai aussi basé mes calculs sur des mesures de sonde carte mère, dans le cas d'un PC d'un ami ; mais son PC avait de l'air bien brassé, avec un CNPS7000A-AlCu (il mélange l'air sur la cm...) au minimum et des ventilateurs de 120mm pour encore bien mélanger, et surtout, des composants qui dissipent relativement peu, ce qui fait que l'on évite des zones aux disparités importantes.
 
A plus


Message édité par EricTerminator le 23-03-2005 à 19:17:20
n°74373
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 23-03-2005 à 00:14:39  profilanswer
 

Quelqu'un pense comme moi pour le refroidissement d'un PC : http://forum.hardware.fr/hardwaref [...] 5245-1.htm
 
:lol:

n°74374
hulk
Posté le 23-03-2005 à 00:15:54  profilanswer
 

c'est toi avec un autre pseudo avoue le !  :lol:


---------------
membre M@tbe.com
n°74518
EricTermin​ator
www.pcsilencieux.com
Posté le 23-03-2005 à 18:32:23  profilanswer
 

Non ! ;)

n°74551
Ze Koala
Tremblez feuilles d'eucalyptus
Posté le 23-03-2005 à 22:05:29  profilanswer
 

Bah... de toute façon... vous causez dans le vent !
Le refroidissement des PC sera bientôt tout liquide... :p
 
Max - nan, laissez, je connais la sortie http://www.stunt-lyon.com/forum/images/smiles/perso_humour.gif
 
PS : simplifier la méca oui... mais à ce point, non : la méca fluide et la thermodynamique sont effectivement... très complexes...
PS': l'analogie d'Arl avec l'électricité est OK... et est même applicable dans toutes les disciplines ;) comme disais un très bon prof : c'est tout pareil kif kif la même chose...


Message édité par Ze Koala le 23-03-2005 à 22:10:39
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