logo
 AccueilNewsDossiers & ReviewsBDDForumA propos

BDD Phase-Change
Compresseurs
Condenseurs
Evaporateurs
Réfrigérants
Systèmes frigo


Catégories de dossiers
Aircooling
Alimentations
Boîtiers
Extreme-Cooling
Hardware
Phase-Change
Watercooling

Derniers dossiers
Nanofluides, l'efficacité à la hausseSwiftech Apogee GTTagan Dual Engine 500 W8800GTX SLI & QX6700 Extreme O/C

Integrity Fluid XP+ - Page 3/6

Rédigé par David D. - 22/01/2005
Catégorie : Watercooling



« Page précédente
Page suivante »

Mesures : influence de la viscosité

Définitions

La viscosité désigne la capacité d'un fluide à s'écouler sous l'effet d'une force. On parle aussi de fluidité. Plus la viscosité est élevée, moins le liquide s'écoule facilement à cause des frottements en son sein et plus la pompe aura du mal à débiter. Tant qu'à faire, il nous faut donc le fluide le moins visqueux possible. On utilisera ici la viscosité cinématique que l'on exprimera en cSt (centistokes) pour faire quelques comparaisons.

Méthodologie de mesure

Pour mesurer l'influence de la viscosité dans l'écoulement, on utilise un circuit de référence composé d'une pompe Laing DDC, d'un waterblock à mini-canaux de 0.3 mm peu restrictif (sa finesse permettra de bien voir l'influence de la viscosité), d'un réservoir Swiftech MCRES-525, d'un radiateur Bi Pro et de 2 m de tuyau diamètre 10 mm interne. Un débitmètre volumétrique Swissflow est intégré dans la boucle pour avoir accès au débit qui circule. Ce débitmètre peut être considéré comme un deuxième waterblock dans le circuit, car il induit une restriction supplémentaire.

Le Fluid XP+ pur sera comparé à de l'eau déminéralisée et du LDR pur en réalisant plusieurs séries de mesures pour chacun d'entre eux afin de valider les résultats (arrêt et démarrage de la pompe plusieurs fois). Evidemment, le circuit ne change absolument pas de configuration entre les différents fluides. La viscosité est très dépendante de la température du fluide, c'est pourquoi il faut la mesurer impérativement. Ici, un thermocouple sera plongé dans le réservoir. La plage de température du fluide s'échelonnera de 15 °C à 50 °C pour avoir une vision la plus large possible.

Les fluides sont introduits vers 15 °C dans le circuit et seront réchauffés progressivement par le processeur. Le radiateur sera laissé en refroidissement passif pour monter doucement à haute température (~1h30). En parallèle de cette montée en température, on relève en continu le débit dans la boucle pour avoir l'évolution globale. La viscosité diminue quand la température augmente, autrement dit le liquide se fluidifie de plus en plus quand il devient chaud, ce qui facilitera le travail de la pompe et permettra d'avoir un peu plus de débit.

Résultats obtenus

Les résultats sont prévisibles avec une diminution très nette du débit lorsque l'on utilise du Fluid XP+ ou du LDR, plus visqueux. Plus la viscosité cinématique sera faible, plus le débit sera élevé et inversement.

On voit bien que la viscosité, pourtant relativement faible, joue un grand rôle dans le débit obtenu. A 25 °C, la différence de débit entre l'eau et le Fluid XP+ atteint tout de même 35 L/h. Le LDR choisi est légèrement mieux de 10 L/h que le Fluid XP+ à 25 °C, mais il reste bien en retrait de l'eau tout de même. A noter que le design du waterblock et du reste influenceront un peu la façon de réagir du fluide. La différence augmentera encore si la pompe est capable de débiter plus, car plus on voudra débiter et plus les frottements au sein du fluide et sur les parois vont s'intensifier.

L'eau est toujours devant avec une variation infime du débit, car elle a la propriété d'avoir une viscosité qui ne varie que très peu. On passe seulement de 1.005 cSt à 0.658 cSt entre 20 °C et 40 °C, soit une baisse de 0.347 cSt. Dans le même temps, le Fluid XP+ passe de 4.37 cSt à 2.5 cSt, ce qui représente 1.87 cSt de moins, soit plus de 5 fois l'écart de l'eau. Pour information, le Fluid XP+ est donné pour une viscosité de 0.85 cSt à 85 °C donc il se rapproche de l'eau, mais restera toujours derrière celle-ci. On n'atteint jamais cette température de toute façon... On le voit bien à la forme des courbes qui tendent de manière un peu asymptotique vers celle de l'eau sans jamais la rattraper.

Les LDR pour voitures sont généralement peu visqueux si on ne choisit pas du LDR pour résister à -40 °C. Cela varie suivant la proportion de glycol ajouté dans l'eau du bidon, sachant que le glycol pur est environ 15 fois plus visqueux que l'eau. Certaines personnes ont eu l'occasion de le vérifier en utilisant des liquides à base de glycol mal adaptés et trop visqueux dans leur circuit, car ils faisaient état de températures assez mauvaises. Ce genre de liquide peut être coupé à l'eau sans souci pour être fluidifié, sans trop perdre ses propriétés de lutte contre la corrosion. Après cette manipulation, le gain dans leur circuit atteignait pas loin de 7 °C. Néanmoins, la viscosité n'est pas tout à fait seule en cause puisque ces fluides ont aussi des propriétés thermiques moins intéressantes que l'eau.

Les fluides contenant des glycols deviennent de plus en plus vite visqueux lorsque la température diminue. On le voit sur le graphique du côté des faibles températures, car les courbes du LDR et du Fluid XP+ plongent de plus en plus. Cela peut être à prendre en considération dans des systèmes à compresseur, du type waterchiller, où l'on refroidit fortement le fluide à des températures négatives pour l'envoyer vers une chaîne de waterblocks.

Pour aller plus loin

Ci-dessous, quelques valeurs sont données pour voir comment les viscosités évoluent. On remarque que ça grimpe très vite et de plus en plus vite, d'autant plus que l'échelle logarithmique est trompeuse sur l'allure des courbes. Pour rappel, le Fluid XP+ contient du propylène glycol qui est un peu plus visqueux que l'éthylène glycol contenu dans le LDR. Cela s'est vu sur le graphe des débits, mais il manque néanmoins le pourcentage de dilution pour être complet. Les températures accolées aux noms des fluides sur le graphe du dessous correspondent à leurs points de congélation. Si l'on veut congeler à plus basse température, il suffit de mettre un peu plus d'éthylène glycol pur (solidification à -58 °C), ce qui épaissit le mélange eau+glycol.

Mieux vaut donc éviter d'utiliser des waterblocks à structure fine et tortueuse si l'on utilise un waterchiller, car ce ne sera probablement pas l'optimum en performances malgré la température glaciale du fluide. Arrivé vers une température de fluide de -40 °C pour les chillers simple étage les plus puissants et optimisés, le fluide commencera à être bien épais de toute façon. Si l'envie vous en dit, le Fluid XP+ peut très bien être utilisé dans un petit waterchiller puisqu'il se solidifie vers -12.5 °C.

« Page précédente
Page suivante »

©2003-2017 Cooling-Masters.com. Tous droits réservés.