Petite question de transfert thermique

[invited8bbe61e]

Bonjour,

Le système est composé de 2 block (voir pièce jointe: schéma):
- Le block 1 génère une puissance P
- Le block 1 se trouve sur la face en MinY du block 2 et ces 2 blocks sont en contact
- Ces 2 blocks sont dans une atmosphère de température 80°C

Comment calcule t-on la résistance thermique du block 2 ? (en ayant comme données les températures du système, et les flux passant par les objets)

En effet lorsque le block 1 a la même taille que le block 2, en utilisant la simple formule Rth=DeltaT/Q (avec DeltaT la différence de température entre la température moyenne du block 1 sur sa surface en maxY et la température ambiante; puis Q le flux passant par la surface du block 1 en MaxY) cela fonctionne je trouve bien la résistance thermique du block 2. Mais lorsque les tailles des 2 blocks sont différentes cela ne fonctionne pas, avez-vous une idée, s'il vous plait ?

Je vous remercie d'avance
Bonne journée !
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[RomVi]

Bonjour

Tout dépend des conditions fixées (déperditions sur une seule face, ou sur toutes), d'ailleurs la notion de résistance thermique comme tu l'énonces est en fait purement théorique, et suppose une surface infinie pour ne pas avoir d'effets de bord.

[invited8bbe61e]

Il y a une déperdition sur toutes les surfaces mais peut-être que des hypothèses peuvent être faites pour simplifier le calcul, mais je ne vois pas trop...

[RomVi]

On peut en effet poser des hypothèses simplificatrices selon la situation. Si j'en juge d'après l'autre discussion que tu as ouverte les objets sont en aluminium, qui a une conductivité très grande.
Si ces morceaux d'aluminium dissipent dans de l'air immobile la résistance thermique de l'interface solide/air est beaucoup plus grande que ce qui peut se passer dans la masse d'aluminium, donc on peut considérer que la température est homogène dans toute la masse, la puissance étant dissipée par toutes les faces exposées.
En pièce jointe j'ai simulé un exemple : Une pièce de 40x40x10mm posée sur une autre de 200x200x50. Sur la petite pièce j'applique 30W, et je dissipe par convection dans de l'air à 353K.

Comme on peut le voir la température varie un peu (3K), mais la différence avec l'ambiant (40 à 43K) est telle que l'on peut la considérer comme homogène.

Si par contre on pose une pièce sur une une autre beaucoup plus grande, ou que la résistance thermique est beaucoup plus faible (typiquement si on plonge les pièces dans l'eau plutôt que dans l'air) il faudra passer par une étude par éléments finis, que l'on peut faire sur Solidworks comme je viens de le faire, ou simplement sur un tableur quelconque.

[A voir en vidéo sur Futura]