Je vais essayer ici d’expliquer simplement et clairement ce que sont les Pertes De Charges (PDC) appliqué au monde du watercooling afin que tout le monde puisse comprendre comment ça marche et raisonner par soit même sur les possibilités de montage de circuit ou les différences entre HPDC et LPDC.
 
 
 
Les pertes de charges représentent la chute de pression de l’eau à la traversé d’un élément quel qu’il soit (tuyau, waterblock, radiateur, raccord, airtrap … etc.). On peut faire une analogie avec l’électricité avec la chute de potentiel à la traverser d’un composant électrique.
 
 
 
L’analogie avec l’électricité me semble d’ailleurs une façon simple d’expliquer ce qui se passe dans nos circuits. On comparera donc les éléments de watercooling avec des résistances électriques et la pompe avec une pile.
 
 
 
Lorsqu’on alimente une résistance avec une pile, on obtient à ses bornes une chute de potentiel U qui dépend de sa résistance R et du courant I qui la traverse. On a la relation bien connue : U=R*I
 
 
 
Ainsi plus le courant est élevé, plus la chute de potentiel est grande. On contrôle en générale la tension U appliquée aux bornes de la résistance, le courant I est alors induit de cette tension et de la résistance R.
 
 
 
En watercooling, c’est à peu de chose près la même chose. On va comparer la résistance à un tuyau, mais la comparaison est valable pour tous les éléments traversés par l’eau.
 
 
 
La pompe crée une différence de pression aux bornes du tuyau qui possède sa propre résistance au passage de l’eau. Cette différence de pression induit un débit I au travers du tuyau.
 
 
 
Tout comme en électricité, lorsqu’on place en série plusieurs éléments, leur résistance s’additionne. De la même manière, lorsqu’on place des résistances en parallèle, la résistance apparente du circuit au nœud de raccordement (raccord en Y ou en T en watercooling) est l’inverse de la somme des inverses des résistances de chaque branche du circuit.
 
 
 
R = 1/(1/R1+1/R2)
 
 
 
Cette particularité a pour effet de réduire la résistance apparente R par rapport à la somme des résistances. Si on prend comme exemple R1 = R2 on obtient :
 
 
 
R=1/(1/R1+1/R1) = 1/(2/R1) = R1/2
 
 
 
On retrouve le même phénomène en watercooling, la mise en série de plusieurs éléments additionne leurs résistances, la mise en parallèle les divise.

Voilà pour l’analogie avec l’électricité et pour la partie simple de l’explication.
 
Là où les choses se compliquent, c’est que contrairement à l’électricité, les phénomènes sont d’origine mécanique (mécanique des fluides plus exactement) et ne sont pas constant comme la résistance R d’une résistance ou la tension U d’une pile (tant qu’elle est chargée).
 
 
 
Tout d’abord, notre « pile » en watercooling ne crée pas une pression constante. Celle-ci dépend du débit. En fait, la puissance de la pompe est transmise à l’eau sous la forme de pression et de débit. On peut faire l’analogie avec la puissance électrique P=U*I. Lorsque le débit augmente, la pression disponible diminue, et vice-versa. Mais leur relation n’est pas proportionnelle comme en électricité car le rendement de la pompe n’est pas constant ce qui donne une allure de courbe débit/pression de ce genre :
 
 
 
Courbe d’une EHEIM 1250
 
[url=http://pagesperso.laposte.net/unclebuzz/watercooling/pdc/eheim1250.jpg]
[/url]
 
On peut lire sur cette courbe le débit maximum de la pompe, ici 1200 L/h, ainsi que la pression maximum en sortie de la pompe, ici approximativement 2 m. Ces 2 données correspondent aux données fournies par les constructeurs sur leurs pompes. Le débit annoncé est le débit maximum de la pompe et la pression exprimée en hauteur de colonne d’eau est la hauteur maximum à laquelle la pompe peut remonter l’eau.
 
 
 
Vous constatez que le débit maximum de 1200 L/h correspond à une pression disponible de 0 cmH20 (unité de pression exprimé en centimètre d’eau) et que la colonne d’eau maximum correspond à un débit de 0L/h. autant dire que ces données sont théoriques et inatteignables dans nos circuits puisque nous avons un débit, et donc une chute de pression dans le circuit qui doit être compenser par la pompe.
 
 
 
De la même manière, la résistance du tuyau au passage de l’eau n’est pas constante mais dépend du débit qui le traverse. En effet cette résistance est une résistance mécanique principalement due aux frottements visqueux de l’eau contre les parois du tuyau (et entre les molécules d’eau lorsque l’écoulement est turbulent). Hors l’intensité de ces frottements dépend du carré de la vitesse de l’eau (v²). La résistance produite par le tuyau est donc approximativement égale à un facteur constant R multiplié par le carré du débit I (le débit étant la vitesse de l’eau * la section de passage) : R*I². On est loin de la résistance constante R électrique !
 
 
 
Pour un débit faible, la résistance est faible, mais lorsqu’on augmente le débit, la résistance augmente encore plus rapidement. Lorsqu’on double le débit, on quadruple la résistance qu’oppose le tuyau à la circulation de l’eau. En réalité, l’équation est du type
 
PDC = R1*I² + R2*I (R1 et R2 étant 2 constantes qui dépendent du tuyau traversé)
 
à cause des turbulences qui augmentent avec la vitesse, et donc le débit, mais le raisonnement reste le même.
 
 
 
Voici une courbe de perte de charge type :
 

 
 
 
On obtient donc un système où la pompe fournit de la puissance à l’eau sous forme de vitesse et de pression et où les éléments « consomment » cette puissance en faisant chuter la pression. Pour connaître le débit dans le circuit, il faut trouver le point d’intersection entre les 2 courbes débit/pressions du circuit et de la pompe. Sur ce point d’intersection, le débit est tel que la pression apportée par la pompe est égale à la pression « consommée » par le circuit pour ce même débit.
 

 
On voit bien que le point de fonctionnement du circuit est loin des 2 points caractéristiques donnés par les constructeurs.

Les courbes des pompes sont toutes similaires bien qu’elles présentent des points extrêmes différents. Ces 2 valeurs permettent de voir si la pompe favorise plutôt la pression, si elle fournit sa puissance de façon égale entre la pression et le débit, ou favorise plutôt le débit. Dans le premier cas, on obtient une courbe assez raide comme pour la MCP600
 

 
, dans le dernier cas, la courbe est plutôt aplanie comme pour l’EHEIM 1250.
 
[url=http://pagesperso.laposte.net/unclebuzz/watercooling/pdc/eheim1250.jpg]
[/url]
 
 
Chaque élément du circuit mis à part la pompe provoque des pertes de charges. Pour les tuyaux, elles dépendent du diamètre et de la longueur. Comme on a pu le voir, en série, la résistance s’additionne. De la même façon, plus vos tuyaux sont longs, plus leur PDC augmentent. On peut définir une PDC linéaire qui dépend du diamètre, et qui multiplié par la longueur de tuyau donne les PDC du tuyau complet. Les PDC des tuyaux sont donc proportionnels à leur longueur !
 
 
 
Même si il n’y a pas de vraie frontière entre les 2, les forumeurs aiment à classer les éléments de watercooling en 2 familles :
 
 
 
Le LPDC (Low Perte De Charge) et le HPDC (High Perte De Charge).
 
 
 
Le LPDC comme l’indique l’adjectif anglais « low » comprend les éléments qui opposent de faibles résistances au passage du débit.
 

 
Le HPDC à l’opposé comprend les éléments qui opposent de fortes résistances au passage du débit.
 

 
En regardant la courbe typique d'un circuit HPDC, on remarque que sa pente est très forte dès les débits faibles, contrairement à celle d'un circuit LPDC où la pente reste relativement faible même dans des débits élevés. C’est ce qui caractérise le plus la différence des 2 familles. En effet, en HPDC, on vous parlera de tuyaux de faible diamètre et de blocks en parallèle.
 
 
 
Les PDC du tuyau augmente lorsqu’on réduit son diamètre, mais puisqu’en HPDC la pente est rapidemnt très élevée, on se trouve dans une zone presque veticale où les variations de pressions sont peu sensibles pour le débit. Ainsi même si la réduction de diamètre augmente les coefficients R1 et R2 de notre équation, puisque la pente est déjà très forte, les PDC ajoutées ont très peu d'influence sur le débit. On perd forcément du débit, mais dans des proportions tellement faibles que le gain en maniabilité apporté par le diamètre des tuyaux devient plus appréciable.
 
 
 
On cherchera aussi à placer ses blocks en parallèle afin de donner une résistance apparente plus faible pour que la pompe puisse fournir plus de débit.
 
 
 
Tout comme en électricité, le débit est constant en chaque point du circuit à partir du moment où celui-ci ne comprend qu’une seule branche. Lorsque qu’apparaît une division en plusieurs branches, le débit se répartit dans chaque branche de telle façon que la somme des débits est toujours égale au débit de la branche mère, et donc de la pompe. Par contre la répartition du débit se fait de façon à se que chaque branche oppose la même résistance au passage de l’eau. Les branches moins restrictives recevront donc plus de débit, ce qui peut poser quelques problèmes lorsqu’on cherche à mettre en parallèle des blocks de PDC différentes.
 
 
 
En LPDC, on cherchera à utiliser des tuyaux larges pour diminuer leurs coefficients qui ont une influence bien plus importante dans des débits plus forts puisque la pente de la courbe augmente rapidement. On pourra en outre placer ses blocks en série puisque même si les PDC s’accumulent, elles restent faibles et puisque le débit est constant en chaque point du circuit, chaque block recevra un débit conséquent.
 
 
 
J’espère que ces explications sont assez claires pour que tout le monde comprennent bien ce qui se passe. Il est difficile lorsqu’on a compris les choses de savoir ce qui est difficile à comprendre pour les autres, si un point vous parais obscure n’hésitez pas à demander des éclaircissements.

Et ba dis donc tu y vas fort là !
 
Très bien expliqué tout ça...
 
Reconnaitrè-je des graphs issus de ton programme ?    
 
Uncle Buzz, la solution ultime  

C'est joli mais c'est faux en partie
 
La PDC de 2 éléments identiques en // diminue d'un facteur 4 et non pas 2 ! C'est pas exactement comme l'élec et ton analogie est trop rapide et embrouillée par l'utilisation des mêmes variables.
 
En élec ton courant global I va se diviser en I1 et I2 (U étant identique entre les 2 noeuds de la parallélisation) qui va directement dépendre de la résistance du dipole sur chaque branche, la relation de séparation est linéaire. Si R1=R2 -> I1=I2=I/2
 
En mecaflux, le débit passant ds chaque branche est dicté par une loi typée parabolique puisque PDC = A*débit^2 or en // la PDC est égale dans les 2 branches c'est à dire entre les 2 noeuds de séparation mais le débit se répartira pas linéairement. On suppose un débit global noté D et 2 élements identiques ds les 2 branches, il vont voir passer chacun le débit D/2 donc la PDC vaut à présent PDC = A*(D/2)^2 = (A*D^2)/4 et non pas (D^2)/2 !!   . Attention on compare la PDC de l'embranchement par rapport à 1 seul élément qui verrais passer ce même débit D, si les 2 sont différents faut faire le calcul pour trouver D1 et D2...
 
Si je mets 3 branches identiques j'aurais PDC/9 , 4 j'aurais PDC/16, etc... C'est tout l'intérêt des rads à tubes plats parallélisés qui n'induisent qu'une faible perte de charge malgré la finesse des tubes.
 
Une PDC est une perte de puissance hydraulique donc l'analogie électrique à prendre est celle de la PUISSANCE en I² et non pas de la résistance.

le truc c'est que soit on prend une image simplifié pour faire comprendre les choses sans entré dans les détails, soit on cherche à coller parfaitement à la réalité et ca devient vite aussi compliqué que ce qu'on cherche a simplifié par une image...
 
Ensuite, je n'ai pas dis que ca marchait exactement pareil, je n'ai aps dis que la PDC était divisé par 2, seule la réistance électrique dans mon exemple l'est, ce qui peut à la limite faire penser que la PDC l'est aussi mais ce n'est aps ce que je dis, je suis resté flou en parlant de PDC divisée (en esperant ne pas faire comprendre PDC/2,PDC/4... etc mais PDC diminuée) et j'ai aussi précisé  

ce qui revient à ce que tu as rajouté si on recolle aux équations... mais j'ai jugé que c'était inutile de l'ajouter car ca les embrouillerai plus qu'autre chose.
 
Et pis d'abord toi t'es pas nul alors t'as rien à faire dans mon topic !