Etude du refroidissement de composants electroniques de puissance par ebullition de substituts du r113

par THIERRY JOMARD

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Monique Lallemand.

Soutenue en 1991

à Villeurbanne, INSA .

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  • Résumé

    Dans le domaine de la traction ferroviaire, le courant capte au niveau de la catenaire sert a l'alimentation des moteurs de traction et au fonctionnement de tous les auxiliaires. Les diverses modifications qu'il subit a cet effet engendre des pertes thermiques, en particulier au niveau des semiconducteurs de puissance, qu'il faut evacuer pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble. Parmi les solutions existantes, une des plus performantes reste le refroidissement par ebullition nucleee: les composants electroniques sont alors directement immerges dans un liquide dielectrique a l'etat saturant. Jusqu'a ce jour, un fluide s'etait impose en raison de ses diverses qualites: le r113. L'utilisation de ce dernier etant condamnee a moyen terme, il convient de lui trouver un substitut. Les eventuels substituts existants a ce jour appartiennent tous a la famille des perfluorocarbones. Apres s'etre assure que les fluides repondaient correctement aux contraintes autres que thermiques, on evalue dans un premier temps, les performances obtenues lors de l'ebullition nucleee sur une surface chauffante simple. Un moins bon comportement thermique des fluides substituts, tant en ce qui concerne les coefficients d'echange que les flux critiques, est mis en evidence. Il influe sur les performances des systemes actuellement utilises et cela implique une amelioration de ceux-ci. Une meilleure connaissance des phenomenes intervenant dans le processus d'echange est necessaire. Cette connaissance est acquise de deux manieres complementaires: par la realisation d'essais avec differents substituts sur des prototypes instrumentes et par la mise au point d'une modelisation par elements finis. Les resultats de ces deux demarches montrent que l'on peut retrouver, voire ameliorer, les performances initiales


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  • Annexes : 149 REF

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