Transfert thermique

[master12]

Bonjour à tous, j'ai résolu un exercice de transfert thermique que je joins en photo mais n'étant pas sur des hypothèse que j'ai faite, j'aimerais avoir vos avis, merci

Pour la question 1 je suppose que la surface du cuivre à utiliser est la même que celle des couches supérieures ( on fait comme si c'était une 10×10).

Pour la question 2 on utilise une formule avec la tangante :
Rth= épaisseur du cuivre/( lambda cuivre*A)
Et A=(largeur silicium +2*z*tan alpha)



Pour la question 3 je rajoute une troisième resistance cette fois de convection !

Mais j'hésite sur la surface à prendre en compte.Screenshot_20221109-215009_Samsung Notes.jpg16680824166561094777964041339427.jpg
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[Antoane]

Bonjour,

1. Oui, mais pense à prendre en compte la Rth de la brasure, ainsi que celle du silicium (on pourra assez raisonnablement supposer que la puissance est majoritirement dissipée en surface de la puce).

2. Oui, à ceci près que (largeur silicium +2*z*tan alpha) donne une largeur équivalente, pas la surface. En pratiqe, on prendra alpha ~ 30 °. Pense ausi à prendre en compte la Rth de la brasure, ainsi que celle du silicium

3. Tu peux prendre la surface calculée en 2. Si la Rth de convection est grande comparativement aux résistances de conduction, il sera possible de considérer l'interface cuivre/air comme une barrière thermique et utiliser toute la surfacedu cuivre comme surface d'échange.

[master12]

Bonjour, Je vais faire les applications numériques, pourrait t-on comparer nos résultats ? Merci

[Antoane]

Bonjour,

Pour ma part je ne ferai pas les calculs, mais moi et d'autres pourront jeter un oeil à tes équations complètes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[master12]

D'accord je vais faire ça, et j'ai du mal à voir si plus la résistance est faible, plus le delta T est élevé ou faible ?

[master12]

Voilà les équations, sans épanouissement j'ai in Delta T de 11°, avec épanouissement du flux, un deltat T de 3,5 °

[Antoane]

Bonjour,

Plus la résstance thermique est grande, plus la chaleur a "du mal" à se propager, et donc plus la diffe´rence de température sera grande.

C'est exactement comme en électricité, avec l'analogie thermique / électrique, dans laquelle la tension électrique est équivalente à une différence de température, le courant électrique à une puissance (thermique) et la résistance électrique est équivalente à une résistance thermique. La loi d'Ohm devient alors :


https://fr.wikiversity.org/wiki/Cond...C3%A9lectrique

[master12]

D'accord, je comprends bien du coup pour les questions 1 et 2, la logique est bonne !
Par contre pour la question 3 je rajoute un refroidisseur qui est censé améliorer les choses ! Donc avoir un Delta T encore plus petit sauf que après mes calculs j'ai un delta beaucoup plus grand avec le refroidisseur ....

[gts2]

Le "refroidisseur" n'est pas sensé amélioré les choses, il est sensé être plus proche de la réalité : si l'air est à 20°C, la surface de la pièce en contact avec l'air ne sera pas de 20°C.
Vous ajoutez une résistance thermique en sortie, donc il est normal que \Delta T augmente.

[Antoane]

Bonjour,

> https://forums.futura-sciences.com/a...111_114545.jpg
Ca me semble bon, sauf pour le calcul de A en bas de page : la formule est bonne, mais il me semble y avoir une erreur, en particulier sur les puissances de 10.

[master12]

Effectivement j'ai mis de cm au lieu de mm.
J'obtiens donc un delta T 2 de 4,6 ° puis un delta T avec refroidissement de 176 ° !

En supposant que l'air est à 20 ° ça fait un Delta T final de 156 ° C

[Antoane]

Comment calcules-tu la résistance de convection ?
Ca devrait être : Rth = 1/(h*S)

[master12]

Oui c'est bien ce que j'ai utilisé voici l'équation

[Antoane]

Ok.
Du coup, tu peux passer sur l'autre approximation de A que je mentionnais ce matin à 0:00.

[master12]

Dans ce cas j'ai un Rth convec de 0,625 puis un Rth tôt de 0,67 ce qui fait un Delta T de 67, en supposant que l'air est à 20 ° on a une différence de T de 47 °