Browsing by Author "ZERARI NACER ELLAH"

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    ele Simulation numérique d'un échangeur thermique en matériau à changement de phase
    (2025) ZERARI NACER ELLAH
    Face aux défis thermiques croissants de l'électronique de puissance, liés à la miniaturisation et aux densités de puissance élevées, ce mémoire explore l'utilisation des matériaux à changement de phase (MCP) comme solution innovante de refroidissement. L'étude combine une analyse théorique des transferts thermiques (conduction, convection, rayonnement) et des technologies existantes, une caractérisation détaillée des MCP (classification organique/inorganique/eutectique, critères de sélection incluant température de fusion, chaleur latente et conductivité), et une modélisation numérique par éléments finis d'un dissipateur intégrant un micro-canal et un MCP (Bi-21In18Pb-12Sn, *T*ₘ = 58°C). Les simulations, basées sur la méthode d'enthalpieporosité, démontrent que le MCP stabilise la température de sortie à **300 K** même sous flux thermiques élevés (jusqu'à 1.75 kW/m²) grâce au stockage de chaleur latente, tandis qu'une convection forcée optimisée (*Re* ≈ 150) réduit la température de **50 K** avec des pertes de charge maîtrisées. Le comportement transitoire confirme un retard significatif de l'élévation de température (>900 s) et l'émergence d'une convection naturelle efficace (>0.6 m/s). Ces résultats soulignent le potentiel des MCP comme solution passive, compacte et fiable, éliminant le besoin de ventilateurs. Des optimisations sont proposées, incluant des MCP composites pour améliorer la conductivité thermique et l'adaptation géométrique des micro-canaux. Les perspectives ouvrent sur une validation expérimentale, l'extension aux MCP hybrides pour températures extrêmes (>200°C), et leur intégration dans des applications critiques (véhicules électriques, aérospatial), positionnant ainsi les MCP comme technologie clé pour une électronique durable et performante.