Refroidissement d'un boîtier électronique
Dans cette activité nous allons évaluer les transferts thermiques avec l'extérieur d'un boîtier de composants électroniques, non ventilé, pour s'assurer que sa température de paroi ne dépasse pas 65°C.
Voici les caractéristiques du problème et les hypothèses réalisées:
- Le boîtier mesure 15cm de hauteur, 30cm de largeur et 40cm de longueur.
- le boîtier est dans un local aux conditions atmosphériques, à la température de 35°C.
- il est recouvert d'une peinture qui confère aux parois extérieures une émissivité de E=0,85 .
- la température des parois du local où se trouve le boîtier sont à la même température que le local.
- on négligera les transferts thermiques sur la face inférieure du boîtier reposant sur le support.
Travail à réaliser:
Déterminez la température des parois externes du boîtier lorsque la puissance totale dissipée aux parois vaut 75 watts.
Remarques importantes:
- Un formulaire de corrélation des coefficients de transferts en convection naturelle peut être téléchargé en cliquant sur ce lien: formulaire de convection naturelle
- Aucun composant de la bibliothèque thermique ne vous permettra de calculer directement le flux thermique de convection naturelle avec les corrélations proposées dans le formulaire, vous pourrez donc utiliser la fonction de transfert convectif à flux piloté THCV2 .
Attention, le paramètrage de cette fonction n'est pas trivial, en cliquant sur ce lien vous pourrez avoir quelques conseils pour le réaliser.
Résultats numériques:
A une puissance dissipée de 75 Watts, la température des parois extérieures du boîtier s'élève à peu près à 56,2 degrés, les flux thermiques se répartissant ainsi:
- convection naturelle sur le haut du boîtier: 9,4 Watts
- convection naturelle sur les cotés du boîtier: 21,8 Watts
- rayonnement avec le milieu extérieur: 43,8 Watts