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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET
POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
Université MENTEURI Constantine
Faculté des
Sciences De L'ingénieur
Département De Génie
Mécanique
Mémoire de Fin d'Etude pour l'Obtention du
Diplôme de MASTER en Génie Mécanique
OPTION : Génie Thermique Et
Energétique
THEME :
SIMULATION NUMERIQUE DU TRANSFERT
THERMIQUE CONJUGUE
DANS DES MICRO-CANAUX
Proposé et dirigé par :
Réalisé par :
Pr: KADJA Mahfoud - HAMLA Ilyes
-CHOUCHENE Youcef
Promotion : juin 2012
Je dédie ce modeste travail à :
mon dieu.
mes très chers parents.
mes frères et soeurs.
toute ma famille.
tous mes amis.
Ilyes
Je dédie ce modeste travail à :
mon dieu.
mes très chers parents.
mes frères et soeurs.
toute ma famille.
tous mes amis.
youcef
Nous remercions en premier lieu Dieu tout puissant pour nous
avoir accordés la puissance et la volonté de terminer ce travail,
puis...
Nous remercions vivement et chaleureusement Monsieur
M.KADJA, Professeur à l'Université Mentouri
Constantine, encadreur de ce mémoire, pour nous avoir soutenus et
guidés tout au long de ce travail. Nous le remercions
particulièrement pour la confiance qu'il nous a accordée, pour sa
rigueur scientifique, pour sa patience et pour ses conseils judicieux qui ont
contribué à l'accomplissement de ce travail.
Nous tenons à exprimer nos remerciements à
Monsieur R .BESSAIH, professeur à l'Université
Mentouri-Constantine, responsable de la spécialité. Qu'il trouve
ici l'expression de notre profonde gratitude pour l'aide qu'il nous a fournie
tout au long de la formation.
Aussi, nous remercions l'ensemble des enseignants du
département de génie
mécanique pour la bonne formation et les conseils que
nous avons reçus de leur part.
Tous nos remerciements à nos amis et collègues
pour leur soutien et leur gentillesse.
Nous remercions toutes personnes, qui, de près ou de
loin, ont contribué à l'aboutissement de ce modeste
travail.
A tous, nous tenons à exprimer nos sincères
remerciements.
Ilyes et Youcef
Résumé :
En électronique de puissance, la gestion thermique est
un processus indispensable pour évacuer la chaleur
générée par les composants électroniques et alors
mieux fonctionner dans des conditions adéquates. Laquelle est l'un des
sujets de la recherche le plus avancé technologiquement. La taille
réduite des nouvelles générations de microprocesseurs
exige des systèmes de refroidissement très modernes. Les
échangeurs de chaleur à micro-canaux ont des substrats en
silicone qui est l'une des méthodes qui attire une attention
considérable à nos jours : ce sont des micro-canaux très
fins donnant un très grand taux d'échange de chaleur convectif et
offrant la possibilité de couvrir le besoin du refroidissement des
microprocesseurs dans le futur. Dans notre projet nous avons
étudié un écoulement laminaire (R=51, 84, et 169) à
l'intérieur d'un micro-canal de section rectangulaire de diamètre
hydraulique égal à (86um) pour une seule phase de
l'écoulement du liquide. Le modèle du micro-canal en question est
constitué d'un substrat en silicone (puits de chaleur) de (10mm=10000um)
de longueur, (57um) de largeur, et (180um) de profondeur usiné sur la
longueur entière. L'eau à (293K) s'écoule à
l'intérieur comme fluide de refroidissement. Le coefficient local du
transfert de chaleur, le nombre de NUSSELT moyen sont calculés et
tracés avec des nombre de Reynolds égaux à (51, 84 et
169). Les résultats sont obtenus pour les flux suivants
(50W/cm2, 90W/cm2, et 150W/cm2). A partir de
ces résultats, nous avons tiré les conclusions suivantes :
· Le transfert thermique combiné
convection-conduction dans le micro-canal est bien simulé d'après
l'analyse des profils de températures traversant en même temps le
solide et le fluide. La chaleur diffusée par conduction dans le solide
avant d'atteindre le fluide par convection, qui la véhicule vers
l'extérieur.
· L'examen des nombres de Nusselt montre que le fluide
reçoit la plus grande partie de sa chaleur dans la région
d'entrée du micro-canal et plus celui-ci avance dans le micro-canal,
plus il s'échauffe, donc la différence entre sa
température et celle des parois du micro-canal diminue.
· Les pertes de charge calculées sont en
très bon accord avec les formules théoriques classiques.
Mots clés: transfert de chaleur
conjugué, la dissipation visqueuse, micro-canaux, simulation
numérique.
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