Résistance Thermique en Convection Naturelle

Formule

Description

La résistance thermique surface-ambiant en convection naturelle (libre) dépend du coefficient de transfert thermique h et de la surface effective. En convection naturelle dans l'air immobile, h est généralement de 5-25 W/(m²·K) selon l'orientation de la surface, la géométrie et la différence de température. Les surfaces verticales avec de grandes différences de température ont un h plus élevé. Cette formule est fondamentale pour estimer les performances de refroidissement des dissipateurs, des PCB et des boîtiers sans circulation d'air forcée. Dans de nombreux systèmes embarqués, la convection naturelle est le seul mécanisme de refroidissement disponible.

Variables

• R_sa — Résistance thermique surface-ambiant (°C/W)
• h — Coefficient de transfert thermique par convection (W/(m²·K), typiquement 5-25 pour la convection naturelle)
• A — Surface de refroidissement effective (m²)

Notes pratiques

Valeurs typiques de h en W/(m²·K) : convection naturelle plaque verticale 5-10, plaque horizontale (face chaude vers le haut) 6-12, plaque horizontale (face chaude vers le bas) 3-6, convection forcée 25-250 selon la vitesse de l'air. Le rayonnement contribue également de manière significative à des températures modérées (ajoute 5-10 W/(m²·K) effectifs). Pour des estimations grossières en convection naturelle, h ≈ 10 W/(m²·K) est un point de départ courant.