Liquide de refroidissement
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Schéma d'un circuit de refroidissement
Schéma d'un circuit de refroidissement

Le liquide de refroidissement est un liquide utilisé dans un circuit fermé dans le but d'évacuer des calories créées sous forme de chaleur. Le plus souvent, il s'agit d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) avec un additif permettant d'augmenter la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) d'ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état vapeur. Ce phénomène est une vaporisation.) et/ou d'augmenter sa résistance au gel. Ces additifs souvent indispensables nuisent parfois aux capacités calorifiques du fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides...).

Le liquide de refroidissement (Le liquide de refroidissement est un liquide utilisé dans un circuit fermé dans le but d'évacuer des calories créées sous forme de chaleur. Le plus souvent, il s'agit d'eau avec un additif permettant d'augmenter la température...) présente une solution efficace à un problème récurrent aussi bien en mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission,...) qu'en électronique : la création indésirée de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) qui peut endommager le système.

Principe de fonctionnement

Typiquement, le liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) suit un parcours fermé, à travers la partie dont on veut dissiper la chaleur (la chaleur est captée), puis à travers la partie du circuit qui sert au refroidissement (l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) est dissipée). Lors de son passage dans la zone à refroidir, le liquide doit passer :

  • au plus proche de la source de chaleur
  • avec la meilleure répartition autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit...) de la (les) source(s)
  • avec le plus de contact possible avec la pièce à refroidir

L'évacuation des calories peut se faire par un simple réservoir de liquide dont la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) est suffisamment importante pour ne pas subir d'augmentation de chaleur trop importante et reste ainsi à température ambiante. Mais elle peut se faire aussi par le passage du liquide dans un élément dissipateur offrant le maximum de contact à l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des...) ou tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre milieu ambiant, il s'agit d'un échangeur. Dans le cas où l'un des deux fluides de l'échangeur est de l'air, la mise en place d'une circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) forcée (un ventilateur) permet d'augmenter les capacités d'échange et donc de refroidissement.

La circulation du liquide dans le circuit peut se faire naturellement (le liquide chaud provoque la surpression : on dit alors qu'il y a convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont en fait impropres) par au moins un fluide. Ainsi durant la cuisson des...) naturelle) ; mais, en général, elle est forcée par l'intermédiaire d'une pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) ou par le phénomène de thermosiphon (Le thermosiphon est un système de pompage des fluides (gaz ou liquide) basé sur la dilatation et la poussée d'Archimède). Le chauffage central (On parle de chauffage central lorsque l'on chauffe plusieurs pièces d'un immeuble ou d'une maison à partir d'un seul point de cet immeuble grâce...) à eau chaude utilise le même principe.

Contextes d'utilisation

Le cas d'utilisation le plus populaire de l'appellation de liquide de refroidissement est le moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie (éolienne,...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur...). Dans ce cas, des alésages en chicanes de faible dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.) (pour un maximum de contact) sont réalisés de manière régulière autour des cylindres. Ces alésages sont ensuite reliés au circuit de manière à placer la zone de refroidissement la plus proche possible de la sortie de la zone a refroidir.

On utilise cependant cette technique dans beaucoup d'autres contextes, en mécanique comme en éléctronique, par exemple pour certains processeurs informatiques, comme par exemple pour les PowerMac G5.

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