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Tâche 5 : Outils d’analyse et modélisation thermique

L’objectif de cette tâche est de développer des modélisations couplées thermiques-fluidiques-électromagnétiques afin d’étudier le comportement thermique des entraînements intégrés.

T5.1 : Modélisation thermique des convertisseurs statiques et machines intégrés

Cette tâche a pour objet de mettre en place des modèles numériques multi-échelles. Elle s’appuiera et nourrira les études effectuées en tâches 1, 2 et 3 sur l’estimation des pertes et la caractérisation des matériaux. Des modélisations fines des écoulements et des transferts thermiques en volumes finis seront développées. Ces modélisations seront utilisées pour la mise en place de modèles réduits, plus adaptés aux besoins de conception et optimisation des dispositifs de refroidissement.

Simulation Aérothermique des Machines Électriques) – LAMIH

T5.2 : Couplage modèles électromagnétique et thermique

On vise ici le développement de stratégies de couplages forts électromagnétique, dynamique des écoulements et thermique. Ces couplages doivent prendre en compte, au-delà des simples variations des propriétés des matériaux avec la température, les effets du vieillissement, des déformations et variations des états de surfaces des matériaux sur les structures d’écoulements et donc du niveau de température dans les machines. Cette sous-tâche s’effectuera en forte interaction avec la tâche 4.

T5.3 : Analyse des comportements thermiques, identification des points chauds

Pour une détection efficace des points chauds, cette tâche sera centrée sur le développement de modèles numériques, thermiques et aérauliques avec un haut degré de finesse en termes de maillage, de prise en compte de la structure et états de surface des matériaux et de la réparation locale des pertes.

La validation de ces modèles sur un banc d’essais spécifique, avec génération artificielle de points chauds et métrologie adaptée sera nécessaire (micro thermographie infrarouge et micro visualisation laser).

T5.4 : Conception et dimensionnement thermiques, évacuation de la chaleur

Dans cette tâche, un outil de conception et dimensionnement de plusieurs types de systèmes de refroidissement des machines sera développé. Cet outil portera aussi bien sur le refroidissement à air, à huile, par jet, par brouillard, par changement de phase….

Une validation de chaque module de cet outil sera également réalisée sur des bancs d’essais spécifiques.

Organisation scientifique du projetCE2I