Dans les applications aéronautiques, l'augmentation de la densité de puissance de tous les constituants de l'aéronef est d'une importance majeure. Ça concerne notamment les convertisseurs de l'électronique de puissance, largement utilisés pour les avions électriques et hybrides afin de réduire l'empreinte carbone du secteur de l'aviation. L'augmentation de la densité de puissance des convertisseurs électroniques se traduit par des dimensions de plus en plus réduites ainsi qu'une forte intégration dans des environnements sévères. Par conséquent, la densité de chaleur dissipée devient très élevée et la maitrise du refroidissement des convertisseurs avec des systèmes performants est primordiale pour éviter la surchauffe et la dégradation des composants électroniques.

L'objet du stage est de concevoir, dimensionner, optimiser et évaluer un échangeur de chaleur entre un fluide et un système dissipateur de puissance, et de définir les variations possibles en fonction de divers paramètres de conception. Un échangeur contient typiquement des canaux dans lesquels circule le fluide, et conçus de manière à favoriser les échanges de chaleur avec le solide tout en minimisant les pertes de charge.

Différentes techniques existent pour cela (grilles, tubes, ailettes etc.) qu'il conviendra de considérer au démarrage de l'étude, en fonction des contraintes de conception (plages de température, matériaux, procédés de fabrication possibles notamment la fabrication additive qui permet des formes complexes non atteignable par d'autre techniques de fabrication, dimensions physiques etc.). Plusieurs types (ou familles) de concepts sont généralement possibles pour une situation donnée, que les études d'avant-projets permettent de comparer et caractériser.

Ces études permettent dans un premier temps d'identifier l'influence des paramètres de conception sur les performances du système, et dans un deuxième temps de produire une version optimisée en fonction des objectifs de performance quantifiés.

M2 ou 3éme année du cycle ingénieur