Modélisation et simulation du refroidissement des éléments à base de composants électroniques par des nanofluides

CHADI, Kamel (2020) Modélisation et simulation du refroidissement des éléments à base de composants électroniques par des nanofluides. Doctoral thesis, Université Mohamed Khider – Biskra.

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Abstract

Dans cette thèse, nous avons étudié et modélisé par une simulation numérique en régime laminaire et stationnaire, le refroidissement par les écoulements convectifs des composants électroniques en utilisant des nanofluides, dans le but d’amélioration des échanges thermiques et pour augmenter l'efficacité du refroidissement. Pour cette raison, nous avons réalisé plusieurs études sous forme des applications. La première application a examiné numériquement le transfert thermique dans trois géométries différentes des mini-canaux en utilisant nanofluide Cu–eau avec une concentration volumique de 0.05. Quant aux deuxième, quatrième et troisième applications consacrées à l'étude de l'effet du type de nanofluides et de leurs concentrations volumiques, ainsi que de l'effet des sections et formes des mini canaux sur l'échange thermique et sur le refroidissement du composant électronique dans ces études, nous avons utilisé trois types différents de nanofluides à différentes concentrations et ces études ont montré que les minicanaux du troisième et neuvième cas améliorent le transfert de chaleur par rapport aux autres cas ainsi que la valeur de la température maximale de jonction du composant électronique et que l'utilisation de nano-fluide diamant-eau donne des coefficients de transfert de chaleur significativement plus élevés que les nanofluides Ag-eau et Cu-eau. Et L'augmentation de la concentration de nanoparticules dans le fluide de base (eau) permet d'améliorer le coefficient de transfert de chaleur. La cinquième application vise à déterminer l'effet de la position de l'obstacle à l'intérieur d'un mini canal horizontal sur le refroidissement du composant électronique en utilisant de nano-fluides avec une fraction volumique de 0,05. Dans cette étude, nous avons constaté que la position de l'obstacle dans le douzième cas offre de bien meilleures performances thermiques que les autres cas. Dans la sixième application, nous avons étudié l'effet de l'ajout des ailettes en forme de trois quarts du cercle et des ailettes en parallélogramme dans les micro-canaux sur les performances thermiques en utilisant un nanofluide Diamant - eau avec une fraction volumique de 0,05. Dans cette étude, le flux thermique généré par les composants électroniques est égal à q = 100 W /cm2 . Le nombre de Reynolds (Re) a été pris entre 200 et 600. Les résultats ont montré que les micro-canax dans le dix-septième cas qui contiennent les ailettes en forme de parallélogramme ont donné une amélioration de transfert thermique.

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