Simulation Numérique De Transfère De Chaleur Et Écoulement Du Fluide D'un Dissipateur A Micro-canal

Résumé: Les dissipateurs de chaleur assurent le refroidissement des composants critiques dans de nombreuses applications importantes, allant des moteurs d'avion et des réacteurs nucléaires aux ordinateurs et autres dispositifs microélectroniques, où les augmentations inexorables des densités de puissance stimulent l'innovation dans les techniques d'échange de chaleur. Alors qu'une partie de cette innovation dans les systèmes informatiques se concentre sur l'utilisation de technologies de refroidissement liquide (par exemple) sur puce, ou le refroidissement par liquide diélectrique, l'utilisation du transfert de chaleur par convection pour l'air lorsqu'il passe sur des dissipateurs thermiques à surface étendue restera populaire car il fournit un refroidissement de haute fiabilité à un coût relativement faible. Cette étude présente une simulation CFD du comportement thermique et hydraulique à travers d’un canal comportant un dissipateurs thermique en ailettes cylindriques pleines et perforées, pour étudier les avantages des perforations sur le transfert de chaleur et la chute de pression dans les dissipateurs thermiques à ailettes. Avec sources de chaleur à flux thermique imposé. Le logiciel COMSOL multi-physique 5.3 basé sur la méthode des éléments finis est utilisé pour résoudre les équations différentielles du modèle et simuler numériquement le système étudié. Les effets de la vitesse de l’air (u0= 1.5, 2.5 et 3.5 m/s), du flux thermique dissipé par le composant électronique (q= 2, 3 et 5 W/m 2 ) sur la phénoménologie du système sont examinés. La présente étude a montré que l'utilisation de perforations à broches multiples peut avoir des avantages substantiels en termes de performances en permettant d'augmenter le transfert de chaleur tout en réduisant à la fois la chute de pression à travers le dissipateur thermique et la puissance du ventilateur nécessaire pour pomper l'air à travers eux. La chute de pression et la puissance du ventilateur diminuent avec le nombre de perforations de manière monotone. Pour les cas considérés ici, les ailettes à trois perforations ont une chute de pression généralement faible, plus importants que les dissipateurs thermiques à broches pleines.

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