Étude de dissipateurs thermiques produits par fabrication additive métallique

Résumé et principaux résultats

L'objectif de la collaboration entre la société Addup et le CETIAT était d'évaluer les apports de l'impression 3D métallique sur les performances aérauliques et thermiques d'échangeurs de chaleur. Pour cela, un dissipateur thermique ayant un design optimisé a été développé. Des simulations CFD ont été réalisées par le CETIAT afin de déterminer les performances d'un dissipateur thermique de référence avec des ailettes droites puis de proposer un design d'ailettes optimisées avec des bords d'attaque et fuite "brisés". Après un travail d'optimisation topologique réalisé par les experts d'AddUp, les pièces ont été imprimées sur une machine FormUp® 350. Les deux pièces de référence et optimisée ont ensuite été testées sur un banc d'essai du CETIAT. Le design optimisé permet d'utiliser moins de matière (poudre métallique aluminium), de réduire les pertes de charge sur l'air (de 0 % à -12 %) et d'augmenter l'efficacité thermique (de +9 % à +17 %).

Title: Study of metal 3D printed heat sinks
Abstract: The objective of the collaboration between the company Addup and CETIAT was to evaluate the contributions of metal 3D printing on the aerodynamic and thermal performance of heat exchangers. A heat sink with an optimised design has been developed. CFD simulations were carried out by CETIAT in order to determine the performance of a reference heat sink with straight fins and then to propose an optimised fins design with "broken" leading and trailing edges. After topological optimisation by AddUp experts, the parts were printed on a FormUp® 350 machine and then tested on a CETIAT test bench. The optimised design uses less material (aluminium powder), reduces air pressure drop (from 0% to -12%) and increases thermal efficiency (from +9% to +17%).

Thème

Echangeurs de chaleur

Mots-clés

Echangeurs, Echangeurs à ailettes, Modélisation

Auteurs

MILER Hervé, PARDO Pierre, TOULANT Marie