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Refroidissement de composants électroniques : enjeux scientifiques pour le développement des caloducs plats et oscillants
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Lefèvre, Frédéric |
| Copyright Year | 2009 |
| Abstract | Les caloducs plats ou diffuseurs thermiques diphasiques (DTD) sont des systemes de refroidissement particulierement efficaces qui permettent de transferer de fortes densites de flux de chaleur tout en garantissant une repartition homogene de la temperature. Un DTD est constitue d’une enceinte etanche de faible epaisseur, remplie d’un fluide caloporteur a l’etat d’equilibre liquide-vapeur dans les conditions de fonctionnement. Le liquide se vaporise sur une zone de l’enceinte situee au contact d’une source chaude (evaporateur) et la vapeur se condense au contact d’une source froide (condenseur). La vapeur circule dans un canal unique au centre de l'enceinte tandis que le retour du liquide depuis le condenseur vers l'evaporateur est assure au moyen d'une structure capillaire peripherique (meches, rainures). Ces systemes sont utilises dans le domaine du refroidissement de l’electronique. La litterature experimentale sur les DTD est importante mais limitee a des mesures de temperatures parietales aux entrees et aux sorties du systeme qui permettent de caracteriser leurs performances sans toutefois apporter les informations necessaires a la comprehension de leur fonctionnement. Cette communication presente les bancs experimentaux developpes dans notre laboratoire pour visualiser et mesurer les films liquides a l’interieur de la structure capillaire de DTD. Ces mesures sont necessaires pour ameliorer la comprehension du fonctionnement des caloducs plats. Les resultats obtenus remettent en cause certains fondamentaux de la litterature et permettent de valider des modeles fins de fonctionnement. Les caloducs oscillants egalement nommes caloducs pulses, ou encore PHP (Pulsating Heat Pipes) sont egalement des systemes de refroidissement dont l’application principale concerne le refroidissement de l’electronique. Leur principe de fonctionnement est base sur les ecoulements a bulles de Taylor oscillants induits par des effets thermiques. Leur conception est beaucoup plus simple que les caloducs plats puisqu’ils sont constitues d’un simple tube dont le diametre interieur est proche du diametre critique capillaire. Cependant, malgre cette simplicite de realisation, les phenomenes physiques qui controlent ces systemes sont encore mal compris, ce qui freine leur developpement. Il n’est, par exemple, pas encore admis que les oscillations et/ou les transferts de chaleur sont dus a un transfert thermique par chaleur sensible, par chaleur latente ou par ces deux modes de transfert combines. Nos modeles montrent en effet qu'il est possible d'obtenir des oscillations pour chacun de ces modes de transfert. Nous presenterons les modeles numeriques et un banc experimental developpes pour l’etude fondamentale d’un seul couple bulle de vapeur/bouchon de liquide. Les resultats experimentaux montrent qu’il est possible, dans certaines configurations experimentales, de creer et de maintenir des oscillations de frequence et d’amplitude controlees entre une source chaude et une source froide. Nous confronterons les mesures obtenues aux differentes approches theoriques. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/36948/1422.pdf?...1 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
