Influence du profil d’injection sur les transferts thermiques dus à l’impact d’un jet liquide à haut nombre de Prandtl

Le refroidissement par impact de jet liquide peut se révéler extrêmement performant et son utilisation est donc envisagée pour le refroidissement des parties critiques des moteurs électriques. Néanmoins, du fait des courants électriques, il est nécessaire d’avoir recourt à des fluides diélectriques particulier tel que l’huile (hauts nombres de Prandtl…).

Afin d’analyser cette configuration, un dispositif expérimental a été mis en place. L’objectif principal de cette expérimentation est de caractériser les transferts de chaleur lors de l’impact d’un jet sur une paroi plane et analyser l’influence de différents paramètres. En particulier, l’influence de l’injection a été étudiée au travers de trois types d’injecteurs : une injection de type tubulaire, une de type convergent et une divergente. Plusieurs diamètres d’injection ont également été testés. La comparaison des transferts pour ces diamètres a montré que le nombre de Reynolds d’injection ne semblait pas être le plus adapté pour les similitudes. De plus, à diamètre équivalent, la forme de l’injection affecte les transferts dans la zone d’impact : l’injecteur divergent est le plus favorable aux transferts et le convergent le moins efficace. En effet, dans le cas d’une injection divergente, la vitesse tend à s’accélérer sur les bords du jet en sortie d’injecteur entrainant une uniformisation du profil de vitesse dans le jet et donc une augmentation des transferts.

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