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Dimensionnement d'un évaporateur pour une boucle de contrôle thermique d'un satellite de télécommunications

Source

Le BEI présenté sur cette page web est un site de démonstration destiné aux étudiants.

Le Bureau d'Etudes Industielles (BEI EP) est un projet long de 2 mois commun aux options Fluides et Procédés (FP), Energétique (ENG), Mécanique des Fluides Numérique (MFN) de l'ENSEEIHT, ainsi qu'au Mastere Spécialisé Mécanique des Fluides Industrielle de l'ENSEEIHT.

Le but du BEI est de faire travailler en équipe les étudiants (1 à 3) sur un projet industriel avec un ou plusieurs collaborateurs industriels, en leur laissant l'autonomie et l'encadrement nécessaire.

Équipe

Notre équipe de travail est composée de trois étudiants :

Étudiant École Option
Nirmal COLLERCANDY

Énergétique
François DUPOUY

Fluide et Procédés
Gaël THOMAS

Énergétique

Résumé

 

Les satellites sont constitués de systèmes électroniques dégageant de grande quantité de flux de chaleur qu'il nous faut évacuer afin de permettre le fonctionnement optimal des composants électroniques du satellites et éviter ainsi tout endommagement. Ainsi, une boucle de refroidissement alimentée par un fluide frigorigène a été mise en place. Cette étude se concentrera principalement sur l'évaporateur de cette boucle de refroidissement. La chaleur générée par les composants est transmise au fluide réfrigérant qui dissipe cette chaleur par évaporation. L'écoulement dans le circuit de refroidissement dans l'évaporateur est diphasique.

L'objectif de cette étude est de définir les modèles physiques décrivant les phénomènes diphasiques s'adaptant le mieux à notre configuration d'écoulement. Un programme, développé en code Matlab, s'appuiera sur ces modèles permettant ainsi de tracer l'évolution des variables physiques caractérisant le système comme la température du composant, les pertes de charge, le titre massique et le taux de vide. Cette étude permettra ainsi de visualiser le comportement thermo-hydraulique de l'évaporateur en concordance avec le cahier des charges.

 

Mots clés: Évaporateur, écoulement diphasique, transfert de chaleur, micro-gravité

Abstract

Satellites are constituted of electronic components which release important heat flux that we need to evacuate in oder to optimize their functioning and to prevent any risk damage. So, a cooling loop refrigerating was implemented, supplied by a refrigerant liquid. This study will mainly focus on the evaporator of this cooling loop. The heat transfer between the components and the refrigerant liquid dissipated the generated heat by evaporation. There is a two-phase flow flow in our cooling loop.

The target of this study is to define which two-phase flow models fit well with the satellite's cooling loop flow configuration. A program developed with the Matlab code based on these models will plot physical characteristics of the system, among them, pressure loss, void fraction, temperature of the components and mass density. So, this study will provide a visualization of the thermo-hydraulics phenomenon in the evaporator in the domain of the specifications.

 

Key words: Evaporator, two-phase flow, heat transfer, micro-gravity

 

Encadrant

Ce projet est encadré par Mme Catherine COLIN, enseignant-chercheur l'institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT) rattaché à l'ENSEEIHT. Tout au long du BEI, Mme Colin aidera les étudiants et validera les résultats obtenus.

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