Dans cette partie, nous étudierons le ventilateur utilisé dans le système de refroidissement radiateur-ventilateur. Cette étude se composera en deux parties :

  I) Etude électrique et mécanique du ventilateur

  Lorsque nous observons un ventilateur, nous constatons que les différents constructeurs mentionnent certaines données, le plus fréquemment la tension d’alimentation et l’intensité absorbée. Nous avons donc décidé de vérifier les données ces valeurs théoriques grâce à des expériences pratiques. Sur la photo ci-dessous vous trouverez tout le matériel nécessaire pour cela :

Matériels utilisés :

_ Tachymètre  

_ Multimètre électronique

_ Générateur de tension continu réglé sur 12 V

Récapitulatif des données :

 
  Nous constatons que les données des constructeurs sont très proches de celles trouvées par la pratique.

  Durant nos manipulations nous avons constaté que le mouvement de rotation des ventilateurs était facile à stopper. Pour tenter de l’expliquer nous avons donc calculé le couple :

  Nous constatons que le couple est très faible ce qui explique le fait que le mouvement de rotation est facile à arrêter.

  II) Etude du son produit

  Comme nous l’avons déjà dit, le système le plus répandu pour le refroidissement d’un microprocesseur est le système radiateur + ventilateur cependant l’utilisation de ce type de système implique un bruit qui est son principal inconvénient. Quelques notions sur le bruit s’imposaient. Le bruit est une notion très subjective.

  Les niveaux sonores qu’une oreille humaine peut percevoir varient en très grande proportion ; pour exemple la pression sonore d’un atelier est 5 milliards plus grande que celle d’un bruissement de feuille. Pour palier a cette différence les acousticiens ont mis en place le décibel (dB).

  Le décibel n’a pas d’unité, il exprime toujours un rapport de deux grandeurs (puissances, tension …).

  Il ne veut donc rien dire seul comme par exemple un pourcentage ; en effet dire que le prix du chocolat est de 130% n’a aucun sens, par contre si on dit qu’il est 130% de celui de la baguette on pourra déterminer l’un à l’aide de l’autre. Il est donc indispensable lorsqu’on parle de décibel de préciser la référence, cela donna de lieu à de nombreux « décibel » en voici quelques exemples :

      _ Le dB SPL : on mesure des pressions acoustiques et la référence (dB=0) est de 20µPa

      _ Le dB A : (acoustique)  mesure aussi des pressions acoustiques mais rend compte du fait que l’oreille est plus sensible à certaines fréquences

      _ Le dB PWL : mesure un rapport de puissance acoustique efficace avec une référence à 1pW ; présence un intérêt il ne tient compte que de la source sonore ( le ventilateur).

  Revenons maintenant à notre ventilateur. Il faut encore préciser deux choses, l’oreille humaine perçoit une différence à partir de 3 dB donc si deux ventilateurs ont une différence de moins de 3 dB, elle sera imperceptible. De plus une différence de 10 dB donne l’impression d’un doublement du niveau sonore.

  Lorsqu’on regarde la fiche technique de deux ventilateurs comme ci dessus :

  On constate que le second a un dB moins important que le premier, et une vitesse moins importante ; ces deux caractéristiques sont liées par la relation suivante :

dB1= dB2+50*LOG(N1 / N2 )

N1 et N2 : vitesse de  rotation du ventilateur en tours/min

  dB2 et N2 représentent la référence c’est à dire que pour une vitesse de rotation de 4000 trs/min on prendra dB2=0 donc on obtient l’augmentation du niveau sonore par rapport à la vitesse de rotation par la relation :

dB1= 50*LOG(N1 / 4000)

  Cela nous permet d’obtenir le graphique ci-joint: