Etude de refroidissement d’un composant électronique dans une enceinte doublement entrainée

Abstract

Abstract: The work presented in this dissertation is a numerical study of cooling an electronic component in a double-driven square cavity by the finite volume method, using the Fluent code. The chosen configuration is a square cavity with two horizontal walls driven in parallel with a cold temperature. The one on the right is heated, assumed to be an electronic component, and the left wall is adiabatic. A study on the cooling of electronic components, as well as a literature review on the most important works found in the literature are presented. Followed by a description of the studied configuration and the mathematical formulation. The work is started by a study of physical validation and of the dependence of the mesh is carried out on a traditional configuration of the closed square cavity and differentially heated with a Prandtl number equal to 0.71 and Rayleigh number varying from 103 to 105. The results revealed a good agreement with the literature for an optimized mesh of 101x101 and refined on the walls. The study of the physical configuration proposed in this work is for the same Prandtl number with a Reynolds varying between 400 and 1000. Convection is assumed to be mixed in nature with Rayleigh between 103 and 105. The results of the analysis for the geometric configuration studied are presented by plotting presented as streamlines, isotherms, velocity profiles as well as the Nusselt number. The effect of Reynolds and Rayleigh is well discussed on the structure of the flow and the heat transfer within the flow. The results revealed that the cooling of the hot part simulated as an electronic component depends heavily on the choice of the driving speed of the fluid used, in this case the Reynolds number and also the Rayleigh number. Key words: Double driven cavity, mixed convection, cooling of electronic components.

ملخص : العمل المقدم في هذه الرسالة عبارة عن دراسة رقمية لتبريد مكون إلكتروني في تجويف مربع مزدوج الدفع بطريقة الحجم المحدود، باستخدام كود حساب. Fluent التكوين المختار هو تجويف مربع بجدارين أفقيين مدفوعين بالتوازي مع درجة حرارة باردة. يتم تسخين الجزء الموجود على اليمين ، ويفترض أنه مكون إلكتروني ، والجدار الأيسر ثابت الحرارة. يتم تقديم دراسة حول تبريد المكونات الإلكترونية ، بالإضافة إلى مراجعة الأدبيات حول أهم الأعمال الموجودة في الأدبيات. يليه وصف للتكوين المدروس والصيغة الرياضية. بدأ العمل بدراسة التحقق المادي واعتماد الشبكة على التكوين التقليدي للتجويف المربع المغلق ويتم تسخينها تفاضليًا باستخدام رقم Prandtl يساوي 0.71 ورقم Rayleigh يتراوح من 103 إلى 105. أظهرت النتائج توافقًا جيدًا مع الأدبيات لشبكة محسّنة تبلغ 101 × 101 وصقلها على الجدران. دراسة التكوين الفيزيائي المقترح في هذا العمل هي لنفس رقم Prandtl مع اختلاف Reynolds بين 400 و 1000. يُفترض أن يكون الحمل الحراري مختلطًا مع Rayleigh بين 103 و 105. يتم عرض نتائج تحليل التكوين الهندسي المدروس من خلال التمثيل البياني المقدم على شكل خطوط انسيابية ، متساوي الحرارة ، ملفات تعريف السرعة بالإضافة إلى رقم. Nusselt تمت مناقشة تأثير رينولدز وRayleigh جيدًا على بنية التدفق وانتقال الحرارة داخل التدفق. أظهرت النتائج أن تبريد الجزء الساخن المحاكى كمكون إلكتروني يعتمد بشكل كبير على اختيار سرعة القيادة للسائل المستخدم ، وفي هذه الحالة رقم Reynolds وكذلك رقم Rayleigh الكلمات المفتاحية: التجويف مزدوج الدفع ، الحمل الحراري المختلط ، تبريد المكونات الإلكترونية.