Fusion et convection naturelle dans des capsules de différentes géométries avec une paroi à flux imposé

Kamal El Omari (1) , Tarik Kousksou (1) , Yves Le Guer (1)

1 LATEP - Laboratoire de Génie Thermique Énergétique et Procédés (EA1932)

Nous présentons une étude du comportement d'une paroi dégageant une densité de flux thermique élevée comme celles rencontrées sur certains dispositifs électriques ou électroniques sujets à des pics de dissipation thermique. Afin de contrôler la température d'une telle paroi, nous analysons ici la solution qui consiste à l'équiper d'une capsule (cavité) remplie d'un matériau à changement de phase (MCP) de grande chaleur latente dont la conductivité thermique est améliorée par des nanoparticules. Nous procédons par modélisation numérique et nous résolvons les équations de Navier-Stokes et de l'énergie avec une formulation enthalpie-porosité. Nous étudions différentes formes géométriques pour la cavité (rectangulaires, semi-circulaire, oblongue) contenant la même masse de MCP. Nous décrivons les mécanismes de la convection naturelle et de la fusion propres à chaque configuration et nous montrons l'impact du choix de la forme de la cavité sur la température maximale atteinte sur la paroi.

Mots clés: changement de phase; convection naturelle; fusion; MCP; cavité

Domaines: Milieux fluides et réactifs; Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Thermique [physics.class-ph]; Thermique [physics.class-ph]

Kamal El Omari, Tarik Kousksou, Yves Le Guer. Fusion et convection naturelle dans des capsules de différentes géométries avec une paroi à flux imposé. 2010. ⟨hal-00452190⟩