H. Elouizi

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L’optimisation de la gestion thermique des composants électroniques est un défi crucial pour assurer la fiabilité et les performances des technologies modernes. Cette étude étudie un système de refroidissement innovant qui intègre des matériaux à changement de phase nano-encapsulés (NEPCM) avec des mécanismes couplés de convection-rayonnement, dans le but de relever ces défis. Le système analysé est constitué d’une cavité cloisonnée contenant trois blocs circulaires qui génèrent de la chaleur variant dans le temps et entre les blocs, fixés sur une plaque conductrice. Cette plaque divise la cavité en deux régions distinctes : une section ouverte refroidie par convection naturelle et rayonnement de surface, et une section fermée poreuse remplie d’une combinaison de NEPCM et d’un fluide hôte liquide. Le fluide hôte, l’eau, est enrichi de nanoparticules pour améliorer les performances thermiques du système. La modélisation numérique, réalisée à l'aide de la méthode des éléments finis de Galerkin, évalue l'efficacité du refroidissement sur une gamme de paramètres, notamment la température de fusion ( 300 K ≤ T f ≤ 315 K ) , le nombre de Darcy ( 10 - 5 ≤ Da ≤ 10 - 2 ) , l'émissivité ( 0,1 ≤ ɛ ≤ 0,9 ) , le nombre de Stefan ( 0,4 ≤ Ste ≤ 1 ) , l'angle d'inclinaison de la cavité (-90° ≤ α ≤ 90° ), la fraction volumique de nanoparticules ( 1 % ≤ φ ≤ 6 % ) , ainsi que l'épaisseur et le déplacement de la plaque de séparation ( 0,04 cm ≤ e ≤ 0,24 cm ; 2,7 cm ≤ d ≤ 3,6 cm). Les résultats révèlent que les températures maximales des blocs peuvent varier de manière significative, avec des réductions supérieures à 7 % lorsque des paramètres clés, tels que le nombre de Darcy et l'angle d'inclinaison de la cavité, sont optimisés. En revanche, d'autres paramètres ont une influence plus limitée, entraînant des variations ne dépassant pas 2 %. Ces informations soulignent l'importance de sélectionner des paramètres appropriés pour une meilleure gestion thermique dans les applications électroniques.