0080-3ACh4. Étude d’une ailette rectangulaire
On considère une ailette telle que celle représentée sur la figure ci-dessous. La conductivité thermique du matériau constitutif de l’ailette est λ. Le périmètre de l’ailette est P, sa section A, sa longueur L et son épaisseur 2e. Le coefficient d’échange entre l’ailette et le milieu ambiant à la température T est noté h. Enfin…
0081-3ACh4. Étude d’une nappe d’échangeur
Une nappe d’échangeur est constituée d’un réseau de tubes parallèles reliés entre eux par des plaques métalliques fines. L’échangeur est dans l’air à température Ta = 0°C. Il sert à refroidir l’eau qui entre dans les tubes à Te(0) =50°C. Le débit massique par tube est D = 0,0139 kg.s-1. Les tubes et les plaques…
0082-3ACh4. Refroidissement d’un transistor à N ailettes
Le refroidissement d’un transistor de hauteur H = 6 mm et de diamètre d = 4 mm est amélioré en l’insérant dans un manchon en aluminium, d’épaisseur e = 1 mm, comprenant N=12 ailettes de longueur l = 10 mm et d’épaisseur t = 0,7 mm (voir figure ci-dessous). La conductivité thermique de l’aluminium est…
0083-3ACh4. Transistor muni d’une ailette cylindrique creuse
Un transistor a la forme d’un disque de rayon R = r + e = 8,2 mm. Il est monté à la surface d’un milieu isolant et débite une température To = 50 °C. Pour réduire la température, on lui attache un tube cylindrique creux en cuivre de hauteur L = 60 mm, de rayon…
0084-3ACh4. Refroidissement d’un composant électronique
On se propose d’étudier le refroidissement d’un composant électronique fonctionnant en régime permanent, une surchauffe trop importante liée à l’effet Joule pouvant entraîner la détérioration du composant. En général, un composant électronique est constitué d’un support en résine (A), d’épaisseur eA et de conductivité thermique λA, sur lequel est déposé un substrat d’épaisseur négligeable et…
0085-3ACh4. Ailette en mouvement
Considérons l’ailette représentée par une feuille plastique d’épaisseur e et de largeur l. L’extrémité située à x = 0 est chauffée par un four et maintenue à une température T0. La feuille et le four sont placés sur un convoyeur se déplaçant à la vitesse V. L’ailette ainsi constituée est refroidie par convection, par un…
0142-3ACh4. Efficacité d’une ailette de refroidissement
On considère le boîtier d’un transistor de puissance (B). Les phénomènes dissipatifs dont il est le siège le porte à une température supérieure à la température ambiante. Pour faciliter le transfert thermique du boîtier vers l’extérieur, on le prolonge par un barreau cylindrique mince, de longueur L et de section S = πa2 (voir figure…
0145-3ACh4. Ailette circulaire de section rectangulaire
Les ailettes circulaires sont destinées à améliorer le transfert de chaleur entre la paroi externe d’un tube et le milieu ambiant (exemple : tubes de radiateur d’automobile). Elles peuvent être schématisées de la manière suivante : Considérons un seul motif d’ailette circulaire d’épaisseur e et de rayon extérieur R2, installée sur un tube de rayon externe…
0146-3ACh4. Ailette doublement encastrée
Une ailette de largeur W, d’épaisseur e et de longueur L est fixée entre deux pièces métalliques dont les températures sont identiques et égales à TP. Les deux faces de l’ailette ne sont pas soumises aux mêmes conditions. La face supérieure de l’ailette est soumise à un courant d’air à la température TA, de coefficient…
0147-3ACh4. Flux thermique dissipé par une ailette cylindrique creuse
Une ailette, de longueur L, a la forme d’un cylindre creux. Sa base est fixée sur une paroi à la température Tp. La face intérieure du cylindre est refroidie par de l’air à la température T1 avec un coefficient de convection h1 alors que la face extérieure est refroidie avec un air à la température…
0171-3ACh4. Ailette encastrée, avec une température constante à son extrémité libre*
On considère un corps solide (B) pouvant être un boitier de transistor. Les phénomènes dissipatifs dont il est le siège, le porte à une température T0, supérieure à la température de l’air ambiant (Tair), voir figure ci-dessous : Pour faciliter le transfert thermique du boitier vers l’extérieur, on le prolonge par une ailette mince, de…
0187-3ACh4. Dispositif à 8 ailettes pour la récupération de chaleur des gaz de combustion*
On s’intéresse ici à un dispositif de récupération de chaleur qui consiste à transférer l’énergie des gaz de combustion chauds, circulant dans une région annulaire, à de l’eau pressurisée circulant dans le tube intérieur comme représenté sur la Figure ci-dessous. Le tube intérieur à un diamètre intérieur D1 et un diamètre extérieur D2. Ce tube…
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