Simulation numérique du transfert thermique conjugué dans des micro-canaux

Conclusion.

Dans ce chapitre, le but était de présenter la formulation du problème en commençant par détailler les méthodes utilisées dans la création et la génération du maillage du domaine physique. Par la suite, nous avons présenté le logiciel Fluent. Enfin, nous avons établi le domaine physique propre à notre cas d'étude.

Chapitre 04

Résultats et discussions

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Résultats et Discussions

4.1. Introduction.

L'objectif de ce travail est d'étudier le transfert de chaleur conjugué convection-conduction dans les micro-canaux avec l'effet de la dissipation visqueuse. Le but est d'appréhender l'évolution du coefficient de transfert de chaleur à l'échelle microscopique où ces effets ne peuvent plus être négligés, comme c'est souvent le cas à l'échelle macroscopique.

4.2. Résultats.

1ier cas : Un seul canal

Avant de réaliser les simulations numériques, nous avons crée le modèle géométrique à l'aide du logiciel GAMBIT. Nous avons aussi choisi une modélisation en 3D dans le but d'étudier le transfert de chaleur conjugué dans un micro-canal où il circule l'eau comme fluide de travail en régime laminaire, lequel est implanté dans un puits de chaleur situé au dessus d'un composant électronique pour le refroidir.

Fig. 4.1 : Diagramme schématique d'un seul micro-canal par GAMBIT

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Fig. 4.2 : Température à la sortie (q=50 W/cm², Re=84)

Fig. 4.3 : Température à la sortie (q=90 W/cm², Re=84)

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Fig. 4.4 : Température à la sortie (q=150 W/cm², Re=84)

Fig. 4.5 : Profil de température au milieu de la configuration (canal + puits de chaleur)

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Fig. 4.6 : Variation de la température du fluide le long de l'axe du micro-canal pour
(q=150 W/cm², Re=169)

Fig. 4.7 : Vitesse à la sortie (q=50 W/cm², Re=84)

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Résultats et Discussions

Fig. 4.8 : Vitesse à la sortie (q=150 W/cm², Re=84)

Fig. 4.9 : Profil de vitesse à la sortie du canal, (q=50W/cm², Re=84)

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Fig. 4.10 : Variation du nombre de Nusselt en fonction de Z (q=50 W/cm², Re=84)

Fig. 4.11 : Nombre de Nusselt en fonction du Nombre de Reynolds (q=150 W/cm²)

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Fig. 4.12 : Perte de pression en fonction de la distance de l'entrée du canal

Fig. 4.13 : Température à la sortie (q=50 W/cm², Re=51)

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Résultats et Discussions

Fig. 4.14 : Température à la sortie (q=90 W/cm², Re=51)

Fig. 4.15 : Température à la sortie (q=150 W/cm², Re=51)

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Fig. 4.16 : Température à la sortie (q=50 W/cm², Re=169)

2me cas : Double canal

Fig. 4.17 : Diagramme schématique de deux micro-canaux par GAMBIT

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Fig. 4.18 : Les isothermes obtenus avec une configuration à deux micro-canaux (q=50

/cm², Re=84)