Radiateur

Compartiment moteur de voiture, avec radiateur à l’avant Radiateurs auto à double grilles de tubes : grilles décalées à gauche, grilles parallèles à droite

Les radiateurs sont utilisés pour refroidir les moteurs à combustion interne , principalement dans les automobiles, mais aussi dans les avions à Moteur à pistons , les locomotives ferroviaires , les motos , les centrales électriques fixes et d’autres endroits où les Moteurs thermiques sont utilisés ( embarcations , ayant un approvisionnement illimité en eau relativement fraîche à l’extérieur, utilisent généralement les échangeurs de chaleur liquide-liquide à la place).

Pour refroidir le moteur thermique, un liquide de refroidissement traverse le bloc moteur , où il absorbe la chaleur du moteur. Le liquide de refroidissement chaud est ensuite introduit dans le réservoir d’entrée du radiateur (situé soit sur le dessus du radiateur, soit le long d’un côté), à partir duquel il est distribué à travers le noyau du radiateur à travers des tubes vers un autre réservoir à l’extrémité opposée du radiateur . Lorsque le liquide de refroidissement passe à travers les tubes du radiateur sur son chemin vers le réservoir opposé, il transfère une grande partie de sa chaleur aux tubes qui, à leur tour, transfèrent la chaleur aux ailetteslogés entre chaque rangée de tubes. Les ailettes restituent alors la chaleur à l’air ambiant. Les ailettes permettent d’augmenter considérablement la surface de contact des tubes avec l’air, augmentant ainsi l’efficacité d’échange. Le liquide refroidi est renvoyé au moteur et le cycle se répète. Normalement, le radiateur ne ramène pas la température du liquide de refroidissement à la température de l’air ambiant, mais il est toujours suffisamment refroidi pour empêcher le moteur de surchauffer.

Ce liquide de refroidissement est généralement à base d’eau, avec l’ajout de glycols pour éviter le gel et d’autres additifs pour limiter la corrosion , l’érosion et la cavitation . Cependant, le liquide de refroidissement peut également être une huile. Les premiers moteurs utilisaient des thermosiphons pour faire circuler le liquide de refroidissement ; aujourd’hui, cependant, tous les moteurs sauf les plus petits utilisent des pompes . ^[5]

Jusqu’aux années 1980, les noyaux des radiateurs étaient souvent en cuivre (pour les ailettes) et en laiton (pour les tubes, les collecteurs et les plaques latérales, tandis que les réservoirs pouvaient également être en laiton ou en plastique , souvent un polyamide ). À partir des années 1970, l’utilisation de l’aluminium a augmenté, prenant finalement en charge la grande majorité des applications de radiateurs de véhicules. Les principales incitations pour l’aluminium sont la réduction du poids et du coût. ^{[ citation nécessaire ]}

Étant donné que l’air a une capacité thermique et une densité inférieures à celles des liquides de refroidissement, un Débit volumique assez important (par rapport à celui du liquide de refroidissement) doit être soufflé à travers le noyau du radiateur pour capter la chaleur du liquide de refroidissement. Les radiateurs ont souvent un ou plusieurs ventilateurs qui soufflent de l’air à travers le radiateur. Pour économiser la consommation d’énergie des ventilateurs dans les véhicules, les radiateurs sont souvent placés derrière la calandre à l’avant d’un véhicule. L’air dynamique peut fournir une partie ou la totalité du débit d’air de refroidissement nécessaire lorsque la température du liquide de refroidissement reste inférieure à la température maximale conçue par le système et que le ventilateur reste désengagé. ^{[ citation nécessaire ]}

Electronique et informatique

Un radiateur passif sur une carte mère

À mesure que les appareils électroniques deviennent plus petits, le problème de la dispersion de la chaleur perdue devient plus difficile. De minuscules radiateurs appelés dissipateurs thermiques sont utilisés pour transmettre la chaleur des composants électroniques dans un flux d’air de refroidissement. Les dissipateurs thermiques n’utilisent pas d’eau, ils conduisent plutôt la chaleur de la source. Les dissipateurs thermiques haute performance ont du cuivre pour mieux conduire. La chaleur est transférée à l’air par conduction et convection; une proportion relativement faible de chaleur est transférée par rayonnement en raison de la faible température des dispositifs semi-conducteurs par rapport à leur environnement.

Les radiateurs sont également utilisés dans les boucles de refroidissement liquide pour rejeter la chaleur.

Vaisseau spatial

Les radiateurs font partie de certains engins spatiaux. Ces radiateurs fonctionnent en rayonnant l’énergie thermique sous forme de lumière (généralement infrarouge étant donné les températures auxquelles les engins spatiaux essaient de fonctionner) car dans le vide de l’espace, ni la convection ni la conduction ne peuvent fonctionner pour transférer la chaleur. Sur la Station Spatiale Internationale , ceux-ci peuvent être vus clairement comme de grands panneaux blancs attachés à la poutre principale . Ils peuvent être trouvés sur les engins habités et non habités. ^[6]

Références

1. ^ “Famille Sangalli / San Galli” . Gruner-fam.de . Récupéré le 20/09/2011 .
2. ^ “Les boîtes chaudes de San Galli” (en russe). Archivé de l’original le 07/02/2010.
3. ^ “Franz San-Galli, industriel allemand à Saint-Pétersbourg, Russie” . www.saint-petersburg.com .
4. ^ ^{un b} “Copie archivée” (PDF) . Archivé de l’original (PDF) le 26 août 2014 . Récupéré le 23/08/2014 . {{cite web}}: Maint CS1 : copie archivée comme titre ( lien )
5. ^ Diamant, N.-É. (1924). “Systèmes de refroidissement du moteur et caractéristiques du radiateur” . Transactions SAE . 19 : 295–336. ISSN 0096-736X . JSTOR 44723708 .
6. ^ “Radiateurs” . Station spatiale internationale . NASA . Consulté le 26 septembre 2015 .