Etude paramétrique de la performance d’une boucle diphasique à pompage thermocapillaire pour le refroidissement de composants électroniques de puissance

Abstract

La boucle diphasique à pompage thermocapillaire, appelée communément Loop Heat Pipe (LHP) fut inventée en Russie au début des années 1980, dans le but de refroidir l’électronique embarquée dans les engins spatiaux. C’est un système diphasique basé sur l’évaporation et la condensation d’un fluide caloporteur pour le transfert de chaleur, et sur les forces de capillarité développées dans un milieu poreux pour la circulation du fluide. Les performances de la LHP sont élevées, car elle possède une forte capacité de pompage capillaire. De plus, son fonctionnement est robuste, grâce à la petite taille des pores de la mèche et la proximité de l’évaporateur et du réservoir. Dans une première partie, l’étude bibliographique a permis de comprendre le fonctionnement de la LHP. Ensuite une modélisation de la LHP en régime permanent est exposée. Elle est basée sur les équations de conservation pour chaque composant de la LHP. Dans la dernière partie du la mémoire, l’étude paramétrique de la LHP est effectuée. Elle montre l’influence de la charge thermique, l’élévation, la conductivité thermique et la porosité de la mèche, sur le comportement thermique de la LHPالحلقة ثنائية الطور التي يتم ضخها بالحرارة الحرارية ، والتي تسمى عادةً Loop Heat تم اختراع الأنابيب (LHP) في روسيا في أوائل الثمانينيات بهدف التبريد الكترونيات على متن المركبة الفضائية. إنه نظام ثنائي الطور يعتمد على التبخر والتكثيف من المبرد لنقل الحرارة ، وعلى تطورت القوى الشعرية في وسط مسامي لتداول السوائل. ال أداء LHP مرتفع لأنه يتمتع بقدرة ضخ شعرية قوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تشغيله قوي ، وذلك بفضل الحجم الصغير لمسام الفتيل و بالقرب من المبخر والخزان. في الجزء الأول ، فإن الدراسة الببليوغرافية لها لفهم كيفية عمل HPL. ثم نمذجة LHP بتنسيق تتعرض حالة الاستقرار. يعتمد على معادلات الحفظ لكل منها مكون HPL. في الجزء الأخير من الأطروحة ، الدراسة البارامترية لـ LHP تم. يظهر تأثير الحمل الحراري والارتفاع والتوصيل درجة الحرارة ومسامية الفتيل ، على السلوك الحراري لـ LHP