Brevet FR3147626A1 — publié le 20241011

La présente divulgation concerne un procédé de dimensionnement d’un échangeur thermique comportant une plaque de support et des plots s’étendant depuis la plaque de support dans un volume destiné à recevoir un écoulement de fluide, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes : i) obtention (E11) d’un modèle d’entrée (G i ) étant un modèle numérique de géométrie correspondant initialement à une géométrie initiale (G init ) de l’échangeur thermique, ii) détermination (E12) d’un indicateur (I) d’échanges thermiques entre l’échangeur thermique et ledit fluide, iii) génération (E3) d’un modèle de sortie (G i+1 ), étant un modèle numérique de géométrie optimisée de l’échangeur thermique, en adaptant la géométrie des plots du modèle d’entrée (G i ) de sorte à optimiser l’indicateur (I) d’échanges thermiques en fonction d’une direction incidente (O) de l’écoulement de fluide. Figure de l’abrégé : Figure 3 Procédé de dimensionnement d’un échangeur thermique Le présent document se rapporte à un procédé de dimensionnement d’un échangeur thermique apte à réaliser des transferts de calories par convection avec un fluide tournant. Ce type de dispositif peut être employé pour des composants électroniques tel que des modules électroniques de puissance. La présente divulgation trouve son application dans le domaine aéronautique, en particulier pour des machines électriques destinées à des applications propulsives ou non-propulsives à bord d’un aéronef. Une machine électrique comprend classiquement un stator et un rotor présentant un axe de rotation. Des convertisseurs, comportant des modules électroniques de puissance, permettent d’alimenter la machine électrique en énergie électrique du réseau principal sous diverses formes, que ce soit en AC/DC, DC/AC, AC/AC ou encore DC/DC. Afin d’améliorer la compacité et la performance des systèmes électriques, les modules électroniques de puissance peuvent être intégrés au plus près de la machine électrique, par exemple en étant portés par un carter de la machine électrique. De plus, les modules électroniques de puissance comprennent en leur sein des sources de chaleur qu’il est nécessaire de refroidir pour ne pas détériorer le matériel et permettre une bonne efficacité de fonctionnement. A cette fin, une première face d’un échangeur thermique peut être monté en contact avec les modules électroniques de puissance. Une seconde face opposée à la première face de l’échangeur délimite alors un volume annulaire avec un rotor à travers lequel circule un fluide de refroidissement de la seconde face de l’échangeur par convection. Le fluide peut être de l’air. La rotation de l’air dans le volume annulaire entraîné par le rotor permet d’augmenter les échanges thermiques entre l’air et l’échangeur thermique. Il est connu d’utiliser des échangeurs thermiques annulaires comprenant des ailettes rectilignes agencées perpendiculairement à l’axe de rotation du rotor. Toutefois, les ailettes rectilignes sont surtout efficaces lorsque l’écoulement de fluide est orienté fixement selon la direction des ailettes. Or, en fonctionnement, le rotor induit une formation d’écoulements tournants entre le rotor et l’échangeur thermique, lesquels peuvent présenter des variations d’inclinaison, ce qui impacte l’efficacité des échanges thermiques entre les ailettes et le fluide. Il existe par conséquent un besoin d’améliorer les échanges thermiques dans le contexte d’un milieu convectif avec un fluide tournant. Résumé Le présent document vient améliorer la situation. Il est proposé un procédé de dimensionnement d'un échangeur thermique comportant une plaque de support et des plots s’étendant depuis la plaque de support dans un volume destiné à recevoir un écoulement de fluide. Le procédé comprend les étapes suivantes : i) obtention d’un modèle d’entrée étant un modèle numérique de géométrie correspondant initialement à une géométrie initiale de l’échangeur thermique, ii) détermination d’un indicateur d’échanges thermiques entre l’échangeur thermique et ledit fluide, iii) génération d’un modèle de sortie, étant un modèle numérique de géométrie optimisée de l’échangeur thermique, en adaptant la géométrie des plots du modèle d’entrée de sorte à optimiser l’indicateur d’échanges thermiques en fonction d’une direction incidente de l’écoulement de fluide, l’indicateur d’échanges thermiques étant calculé par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume selon la direction incidente à une vitesse d’entrée et à une première température, l’échangeur thermique étant initialement à une deuxième température. L’indicateur d’échanges thermiques correspond en particulier à une fonction coût de l’optimisation numérique. La fonction coût correspond à l’objectif souhaité pour l’optimisation. On entend par optimiser l’indicateur I d’échanges thermiques, minimiser, maximiser ou faire tendre vers une valeur prédéterminée l’indicateur d’échanges thermiques. La direction incidente est notamment sélectionnée de sorte à correspondre à une direction représentative d’écoulement de l’écoulement de fluide par rapport à l’échangeur thermique. En partant d’une géométrie initiale prédéterminée de l’échangeur thermique comportant des plots et en l’adaptant, le procédé selon la présente divulgation, permet d’optimiser les échanges thermiques de l’échangeur thermique tout en obtenant une structure proche de la géométrie initiale. En effet, l’utilisation de plots, par exemple en comparaison d’ailettes rectilignes, permet avantageusement d’augmenter la turbulence à la surface de l’échangeur thermique. Toutefois, des plots cylindriques de même taille et régulièrement répartis ne présentent pas une surface d’échange thermique optimale vis-à-vis d’un écoulement tournant avec une incidence pouvant varier. La présente divulgation offre l’avantage de dimensionner les plots de sorte à mieux répartir les échanges thermiques entre les plots et/ou à assurer une surface d’échange thermique plus élevée en comparaison de plots cylindriques de même taille et régulièrement réparties. Avantageusement, l’étape iii) de génération du modèle de sortie est réalisée de sorte que l’indicateur d’échanges thermiques atteigne un premier seuil préalablement fixé. Autrement dit, le premier seuil correspond à un objectif à atteindre pour l’indicateur d’échanges thermiques. Optimiser l’indicateur d’échanges thermiques revient alors à minimiser un écart entre l’indicateur d’échanges thermiques et le premier seuil. De préférence, l’étape iii) de génération du modèle de sortie est réalisée selon une méthode adjointe de résolution. Sur le principe, les méthodes adjointes reposent sur la construction d’une fonction coût augmentée, dénommée Lagrangien, qui inclue la fonction coût, ici l’indicateur d’échanges thermiques, et les contraintes du problème d’optimisation. Plus précisément, les méthodes adjointes consistent à fixer un objectif à atteindre pour la fonction coût et à calculer une géométrie permettant d’atteindre cet objectif. L’utilisation d’une méthode adjointe de résolution est une méthode efficace pour optimiser la forme de l’échangeur thermique. De manière préférée, l’étape iii) de génération du modèle de sortie comprend : 1) calculer la variation de l’indicateur d’échanges thermiques par rapport au modèle d’entrée, notamment selon une méthode adjointe de résolution, 2) générer le modèle de sortie en fonction de la variation calculée de l’indicateur d’échanges thermiques et du premier seuil à atteindre, 3) calculer l’indicateur d’échanges thermiques pour le modèle de sortie par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume selon la direction incidente. L’étape iii) de génération de la géométrie optimisée peut être réalisée au moyen d’un logiciel d’optimisation numérique de forme, ledit logiciel pouvant être un logiciel commercial. Avantageusement, le procédé comprend, préalablement à l’étape iii) de génération du modèle de sortie, le calcul d’un indicateur initial d’échanges thermiques pour le modèle numérique de géométrie initiale par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume selon la direction incidente. Le premier seuil est de préférence fixé en fonction de l’indicateur initial d’échanges thermiques. Par exemple, le premier seuil peut être fixé de sorte à permettre un gain compris entre 5% et 15% par rapport à l’indicateur initial d’échanges thermiques. De manière avantageuse, le procédé peut comprendre au moins une itération de l’étape iii) de génération du modèle de sortie en utilisant pour modèle d’entrée de l’itération courante, le modèle de sortie de l’itération précédente. Chaque itération correspond à une direction incidente de l’écoulement de fluide d’une pluralité de directions incidentes prédéterminées, ladite direction incidente de l’itération courante étant différente de la direction incidente de l’itération précédente. Le procédé selon la présente divulgation peut ainsi être adapté pour permettre de prendre en compte cette pluralité de directions incidentes de l’écoulement de fluide pour la génération d’une géométrie optimisée de l’échangeur thermique. Ceci offre l’avantage considérable de permettre de mieux adapter la géométrie de l’échangeur thermique dans le contexte de deux pièces en rotation relative l’une par rapport à l’autre et d’un fluide circulant entre les deux pièces. Le fluide ainsi entraîné en rotation, peut présenter une variation importante de son incidence par rapport aux pièces, selon la configuration de rotation des pièces l’une par rapport à l’autre. Par conséquent, mettre en œuvre au moins une, et en particulier plusieurs directions incidentes de l’écoulement de fluide, permet de mieux prendre en compte la variabilité d’un écoulement tournant. Avantageusement, ladite au moins une itération de l’étape iii) de génération du modèle de sortie est réitérée jusqu’à ce qu’un écart relatif entre l’indicateur d’échanges thermiques correspondant à une itération précédente, par exemple l’itération précédent directement l’itération courante, et l’indicateur d’échanges thermiques correspondant à l’itération courante est inférieur à un deuxième seuil prédéterminé. Le deuxième seuil peut en particulier être inférieur à 15%, de préférence sensiblement égal à 10%. Cette condition permet d’arrêter l’optimisation lorsque le modèle de sortie est suffisamment convergé. L’indicateur d’échanges thermiques est avantageusement fonction de grandeurs physiques thermiques, les grandeurs étant au moins l’une d’une température p1 en sortie de l’échangeur thermique ou des pertes de charges p2 entre une entrée du fluide dans ledit volume et une sortie du fluide du volume. L’indicateur d’échanges thermiques I est de préférence déterminé selon l’équation suivante I = k1 p1 + k2 p2, où k1 et k2 sont respectivement un premier coefficient et un deuxième coefficient chacun étant compris entre 0 et 1, et où k1 + k2=1. Cette fonction permet d’introduire une pondération entre la température et les pertes de charge selon le critère sur lequel on souhaite mettre l’accent pour l’optimisation. Le deuxième coefficient k2 peut être supérieur ou égal à 0,1, de préférence compris entre 0,1 et 0,4. Le procédé comprend avantageusement une étape préalable de fourniture de données d’entrée pour simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique en résolvant des équations de Navier-Stockes, les données d’entrée comprenant la première température, la deuxième température et la vitesse d’entrée. Ces données d’entrée sont en particulier fixées aux mêmes valeurs pour l’ensemble des simulations numériques de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique. De manière avantageuse, la répartition des plots de la géométrie initiale est telle que les plots sont équirépartis spatialement sur la plaque de support et qu’une géométrie unitaire des plots est la même. L’étape iii) de génération du modèle de sortie peut en outre être réalisée en fonction d’au moins un paramètre de contrainte géométrique. Ledit au moins un paramètre de contrainte géométrique correspond notamment aux paramètres géométriques qui ne varieront pas pendant l’optimisation numérique. Ledit au moins un paramètre de contrainte géométrique comprend par exemple un nombre de plots fixé invariant entre le modèle d’entrée et le modèle de sortie et/ou un écart relatif de variation de position des points de volume entre le modèle d’entrée et le modèle de sortie qui est inférieur à un troisième seuil. Selon un autre aspect, il est proposé un échangeur thermique dimensionné suivant le procédé tel que précédemment décrit. Selon un autre aspect, il est proposé une machine électrique comprenant un stator et un rotor ayant un axe de rotation, l’un du stator ou du rotor venant autour de l’autre du stator ou du rotor de sorte qu’un volume annulaire, destiné à recevoir un écoulement de fluide, est aménagé entre le stator et le rotor. La machine électrique comprend en outre au moins un module électronique de puissance et au moins un échangeur thermique tel que précédemment décrit monté en contact avec le module électronique de puissance sur une première face, les plots s’étendant dans le volume annulaire depuis une deuxième face de l’échangeur thermique opposée à la première face. Selon un autre aspect, il est proposé un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé tel que précédemment décrit lorsque ce programme est exécuté par un processeur. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : illustre schématiquement un exemple de machine électrique selon un mode de réalisation. illustre schématiquement un exemple d’échangeur thermique selon un mode de réalisation. illustre schématiquement sous forme de diagramme un exemple d’étapes du procédé tel que défini ci-avant, selon un mode de réalisation. illustre schématiquement un exemple de géométrie initiale d’échangeur thermique, selon un mode de réalisation. illustre schématiquement sous forme de diagramme un exemple d’étapes du procédé tel que défini ci-avant, selon un mode de réalisation. illustre schématiquement sous forme de diagramme un exemple d’étapes du procédé tel que défini ci-avant, selon un mode de réalisation. illustre schématiquement sous forme de diagramme un exemple d’étapes du procédé tel que défini ci-avant, selon un mode de réalisation. illustre schématiquement respectivement une géométrie initiale (figure 8A) d’un exemple d’échangeur thermique, un premier modèle de sortie (figure 8B) optimisé à partir de la géométrie initiale en fonction d’une première direction incidente O 1 de l’écoulement de fluide et un deuxième modèle de sortie (figure 8C) optimisé à partir du premier modèle de sortie en fonction d’une deuxième direction incidente O 2 . Il est maintenant fait référence à la représentant schématiquement une machine électrique 1 comprenant un stator 2 et un rotor 3 ayant un axe de rotation X 0 . L’un du stator 2 ou du rotor 3 venant autour de l’autre du stator 2 ou du rotor 3 de sorte qu’un volume 5 annulaire, destiné à recevoir un écoulement de fluide, en particulier de l’air, est aménagé entre le stator 2 et le rotor 3 (le stator 2 vient autour du rotor 3 sur la ). Le fluide peut notamment être injecté à une extrémité longitudinale du volume 5 annulaire suivant l’axe de rotation X 0 et ressortir à une extrémité longitudinale opposée du volume 5 annulaire. La rotation du rotor 2 entraîne en rotation le fluide autour de l’axe de rotation X 0 . L’écoulement de fluide aux extrémités longitudinales du volume 5 annulaire est représenté par des flèches sur la . La machine électrique 1 comprend en outre au moins un module électronique de puissance 4 permettant d’alimenter la machine électrique 1 en énergie électrique du réseau principal sous diverses formes, que ce soit en AC/DC, DC/AC, AC/AC ou encore DC/DC. En particulier, la machine électrique peut comprendre une pluralité de modules électroniques de puissance 4, notamment montés au stator 2 ou à un carter 6 de la machine électrique 1. Les modules électroniques de puissance 4 peuvent avantageusement être répartis circonférentiellement, notamment de manière régulière, autour de l’axe de rotation X 0 . De plus, en référence à la , la machine électrique 1 comprend au moins un échangeur thermique 10 apte à échanger des calories par convection avec le fluide tournant. L’échangeur thermique 10 comporte une plaque de support et des plots (non représentées sur la ) s’étendant depuis la plaque de support dans le volume 5 annulaire, en particulier selon une direction ayant une composante perpendiculaire à la plaque de support. L’échangeur thermique 10 peut notamment être réalisé dans un matériau conducteur thermique, comprenant par exemple de l’aluminium, du cuivre, de l’argent et/ou du nitrure d’aluminium. Plus précisément, ledit au moins un échangeur thermique 10 est monté en contact avec ledit au moins module électronique de puissance 4 sur une première face 11. Une deuxième face 12 de l’échangeur thermique 10, qui est opposée à la première face 11 délimite un volume 5 annulaire avec un rotor (non représenté sur la mais visible en ) en fonctionnement. La deuxième face 12 porte les plots qui s’étendent dans le volume 5 annulaire de sorte à permettre des échanges thermiques par convection entre l’échangeur thermique 10 et le fluide circulant dans le volume 5 annulaire. La rotation du fluide entraîné par le rotor dans le volume annulaire favorise les échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique 10. En outre, l’échangeur thermique 10 peut notamment présenter une forme annulaire autour de l’axe de rotation X 0 , et être intercalé entre le stator 2 et le rotor 3. Selon un aspect, la présente divulgation concerne un procédé de dimensionnement d’un tel échangeur thermique. De manière plus générale, la présente divulgation ne se limite pas à l’application de la machine électrique 1 décrite ci-avant et concerne un procédé de dimensionnement d’échangeur thermique comportant la plaque de support et les plots s’étendant depuis la plaque de support dans un volume destiné à recevoir un écoulement de fluide, en particulier de l’air, notamment entraîné en rotation autour d’un axe de rotation. En référence à la , le procédé comprend les étapes suivantes : i) obtention E11 d’un modèle d’entrée G i étant un modèle numérique de géométrie correspondant initialement à une géométrie initiale G init de l’échangeur thermique 10, ii) détermination E12 d’un indicateur I d’échanges thermiques entre l’échangeur thermique 10 et ledit fluide, iii) génération E3 d’un modèle de sortie G i+1 , étant un modèle numérique de géométrie optimisée de l’échangeur thermique 10, en adaptant la géométrie des plots 14 du modèle d’entrée G i de sorte à optimiser l’indicateur I d’échanges thermiques en fonction d’une direction incidente O de l’écoulement de fluide. L’indicateur I d’échanges thermiques est calculé par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique 10, en particulier en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume, notamment parallèlement à la plaque de support, selon la direction incidente O à une vitesse V d’entrée et à une première température T1, l’échangeur thermique 10 étant initialement à une deuxième température T2. L’écoulement de fluide sort ensuite du volume à l’opposé de l’entrée. On entend par résolution des équations de Navier-Stockes, une résolution exacte ou par approximation des équations de Navier-Stockes. L’indicateur d’échanges thermiques correspond en particulier à une fonction coût de l’optimisation numérique. La fonction coût correspond à l’objectif souhaité pour l’optimisation. On entend par optimiser l’indicateur I d’échanges thermiques, minimiser, maximiser ou faire tendre vers une valeur prédéterminée l’indicateur d’échanges thermiques. La direction incidente est notamment sélectionnée de sorte à correspondre à une direction représentative d’écoulement de l’écoulement de fluide par rapport à l’échangeur thermique. Par ailleurs, le procédé selon la présente divulgation peut avantageusement comprendre une étape préalable de fourniture E13 de données d’entrée pour simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique 10 en résolvant des équations de Navier-Stockes, les données d’entrée comprenant la première température T1, la deuxième température T2 et la vitesse V d’entrée de l’écoulement de fluide. Ces données d’entrée sont en particulier fixées aux mêmes valeurs pour l’ensemble des simulations numériques de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique. Le procédé peut en outre comprendre une étape iv) de réalisation E4 de l’échangeur thermique correspondant au modèle de sortie G i+1 . L’échangeur thermique peut être réalisé par une machine de fabrication en trois dimensions, par exemple selon un procédé de fabrication additive. Le procédé selon la présente divulgation, en partant d’une géométrie initiale prédéterminée de l’échangeur thermique comportant des plots et en l’adaptant, permet d’optimiser les échanges thermiques de l’échangeur thermique tout en obtenant une structure proche de la géométrie initiale. En effet, l’utilisation de plots, par exemple en comparaison d’ailettes rectilignes, permet avantageusement d’augmenter la turbulence à la surface de l’échangeur thermique. Toutefois, des plots cylindriques de même taille et régulièrement répartis ne présentent pas une surface d’échange thermique optimale vis-à-vis d’un écoulement tournant avec une incidence pouvant varier. La présente divulgation offre l’avantage de dimensionner les plots de sorte à mieux répartir les échanges thermiques entre les plots et/ou à assurer une surface d’échange thermique plus élevée en comparaison de plots cylindriques de même taille et régulièrement réparties. Dans la présente divulgation, chacun des modèles numériques de géométrie de l’échangeur thermique peut notamment consister en un modèle discrétisé spatialement, c’est-à-dire un maillage. Ce type de modélisation sert notamment de base aux simulations numériques d’écoulement du fluide et d’échanges thermiques entre l’échangeur thermique et le fluide. La illustre un exemple de géométrie initiale G init de l’échangeur thermique 10. La plaque de support 13 s’étend dans un plan X 1 Y 1 et les plots 14 s’étendent perpendiculairement à la plaque de support 13 suivant une direction Z 1 perpendiculaire au plan X 1 Y 1 . Par exemple, la plaque de support peut être de forme rectangulaire dans le plan X 1 Y 1 de longueur comprise entre 10mm et 40cm et de largeur comprise entre 5mm et 20cm, et une épaisseur comprise entre 0,1mm et 1mm suivant la direction Z 1 . La répartition des plots 14 de la géométrie initiale G init est de préférence telle que les plots sont équirépartis spatialement sur la plaque de support 13 et qu’une géométrie unitaire des plots 14 est la même. En particulier, les plots présentent une forme cylindrique de même hauteur et de même diamètre d1. Les plots peuvent par exemple être agencés en quinconce les uns par rapport aux autres. Par exemple, chaque plot 14 est avantageusement à une même distance des plots voisins à ce plot suivant la direction X 1 et suivant la direction Y 1 . De plus, les plots 14 peuvent être espacés les uns des autres de sorte qu’un premier ratio r1 entre le diamètre d1 des plots et un espacement d2 entre les plots voisins est compris entre 60% et 80%. Ce premier ratio présente un bon compromis entre la surface d’échange offerte par les plots et les pertes de charge entre les plots voisins. L’échangeur thermique peut également être dimensionné de sorte qu’un deuxième ratio r2 entre une dimension d3 de l’échangeur thermique, par exemple une dimension diagonale de l’échangeur thermique, et un rayon des plots 14 est compris entre 60 et 70. Par exemple, un échangeur thermique peut présenter un deuxième ratio égal à 68, une dimension d3 diagonale égale à 17mm et un rayon de plots égal à 0,25mm. Par ailleurs, l’indicateur I d’échanges thermiques est en particulier fonction de grandeurs physiques thermiques. Lesdites grandeurs sont de préférence au moins l’une d’une température p1 en sortie de l’échangeur thermique, par exemple une température moyenne de surface ou de volume de l’échangeur thermique au niveau d’une sortie de l’écoulement de fluide, ou des pertes de charges p2 entre une entrée du fluide dans ledit volume 5 et une sortie du fluide du volume 5. Plus précisément, l’indicateur I d’échanges thermiques peut correspondre à une température en sortie de l’échangeur thermique, à des pertes de charges p2 entre une entrée du fluide dans ledit volume 5 et une sortie du fluide du volume 5, ou être fonction à la fois d’une température en sortie de l’échangeur thermique et de pertes de charges p2 entre une entrée du fluide dans ledit volume 5 et une sortie du fluide du volume 5. De préférence, l’indicateur I d’échanges thermiques est déterminé selon l’équation suivante I = k1 p1 + k2 p2, où k1 et k2 sont respectivement un premier coefficient et un deuxième coefficient chacun étant compris entre 0 et 1, et où k1 + k2=1. Cette fonction permet d’introduire une pondération entre la température et les pertes de charge selon le critère sur lequel on souhaite mettre l’accent pour l’optimisation. Le deuxième coefficient k2 peut être supérieur ou égal à 0,1, de préférence compris entre 0,1 et 0,4. A titre d’exemple, le premier coefficient k1 peut être fixé sensiblement à 0,6 et le deuxième coefficient k2 à 0,4. Toutefois, il est possible d’utiliser d’autres grandeurs physiques représentatives des échanges thermiques entre l’échangeur thermique et le fluide lorsque c’est approprié. Par ailleurs, la géométrie initiale G init est avantageusement obtenue de sorte qu’une simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique selon la géométrie initiale G init converge et fournit un indicateur initial I init d’échanges thermiques. Cet indicateur initial I init d’échanges thermiques pourra notamment être utilisé pour fixer un objectif à atteindre en termes d’indicateur d’échanges thermiques pour la géométrie optimisée. Il est fait référence à la représentant schématiquement des étapes du procédé selon la présente divulgation. Plus précisément, le procédé peut avantageusement comprendre préalablement à l’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1 , le calcul E21 d’un indicateur I init initial d’échanges thermiques pour le modèle numérique de géométrie initiale G init par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique 10 en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume 5 selon la direction incidente O. En particulier, le procédé peut en outre comprendre fixer E22 un premier seuil S1. L’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1 peut alors être réalisée de sorte que l’indicateur I d’échanges thermiques atteigne un premier seuil S1 préalablement fixé. Autrement dit, le premier seuil S1 correspond à un objectif à atteindre pour l’indicateur I d’échanges thermiques. Optimiser l’indicateur I d’échanges thermiques revient alors à minimiser un écart entre l’indicateur d’échanges thermiques et le premier seuil S1. Le premier seuil S1 est de préférence fixé en fonction de l’indicateur I init initial d’échanges thermiques. Par exemple, le premier seuil S1 peut être fixé de sorte à permettre un gain compris entre 5% et 15% par rapport à l’indicateur I init initial d’échanges thermiques. Dans le cas où l’on souhaite réduire l’indicateur d’échanges thermiques, le premier seuil peut être défini selon l’équation suivante S1 = (1-k3) I init , où k3 est un troisième coefficient compris entre 5% et 15%, de préférence sensiblement égal à 10%. Dans le cas où l’on souhaite augmenter l’indicateur d’échanges thermiques, le premier seuil peut être défini selon l’équation suivante S1 = (1+k3) I init , où k3 est un coefficient compris entre 5% et 15%, de préférence sensiblement égal à 10%. L’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1 peut notamment comprendre les étapes suivantes : - calcul E33 de l’indicateur I i+1 d’échanges thermiques pour le modèle de sortie G i+1 , notamment par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique 10 en résolvant des équations de Navier-Stockes, l'écoulement de fluide entrant dans ledit volume 5 selon la direction incidente O, - comparaison E34 de l’indicateur I i+1 d’échanges thermiques calculé pour le modèle de sortie G i+1 avec le premier seuil S1 et valider ou refixer le premier seuil S1 en fonction de cette comparaison. Par exemple, comparer E34 l’indicateur I i+1 d’échanges thermiques avec le premier seuil S1 peut comprendre calculer la quantité selon l’équation suivante (I i+1 -S1)/S1 et comparer cette quantité avec un quatrième coefficient k4. Si la quantité calculée est inférieure ou égale à k4, alors on considère que la valeur du premier seuil S1 a permis d’aboutir à un modèle de sortie G i+1 correct. Si la quantité calculée est supérieure à k4, la valeur du premier seuil S1 est avantageusement refixée de sorte à réduire le gain visé par rapport à l’indicateur I init initial d’échanges thermiques. Le quatrième coefficient k4 peut être compris entre -5% et 5%. Cette étape permet de s’assurer que les résultats obtenus de l’optimisation sont corrects et que les résultats n’ont pas divergé. L’étape iii) de génération de la géométrie optimisée peut en outre être réalisée au moyen d’un logiciel d’optimisation numérique de forme, ledit logiciel pouvant être un logiciel commercial tel que Ansys ou Fluent. Il est fait référence à la représentant schématiquement des étapes plus détaillées de l’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1, De préférence, l’étape iii) de génération du modèle de sortie est réalisée selon une méthode adjointe de résolution. Sur le principe, les méthodes adjointes reposent sur la construction d’une fonction coût augmentée, dénommée Lagrangien, qui inclue la fonction coût, ici l’indicateur d’échanges thermiques, et les contraintes du problème d’optimisation. Plus précisément, les méthodes adjointes consistent à fixer un objectif à atteindre pour la fonction coût et à calculer une géométrie permettant d’atteindre cet objectif. En particulier, l’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1 , peut comprendre : 1) calculer E31 la variation de l’indicateur I d’échanges thermiques par rapport au modèle d’entrée G i , notamment selon une méthode adjointe de résolution, cette étape revenant notamment à calculer la sensibilité de l’indicateur I d’échanges thermiques aux changements de géométrie par rapport au modèle d’entrée G i , 2) générer E32 le modèle de sortie G i+1 en fonction de la variation calculée de l’indicateur I d’échanges thermiques et du premier seuil S1 à atteindre, 3) calculer E33 l’indicateur I i+1 d’échanges thermiques pour le modèle de sortie G i+1 , notamment par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique 10 en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume 5 selon la direction incidente O. L’utilisation d’une méthode adjointe de résolution est une méthode efficace pour optimiser la forme de l’échangeur thermique. Alternativement, l’étape iii) de génération du modèle de sortie G i+1 peut être réalisé selon une méthode classique où l’on vient modifier la géométrie du maillage nœud par nœud de manière incrémentale, et où l’on vient à chaque modification comparer l’indicateur d’échanges thermiques obtenu par rapport à l’indicateur d’échanges thermiques obtenu initialement. Cependant cette méthode est coûteuse en temps de calcul pour des maillages complexes. D’autres méthodes de résolution de l’optimisation numérique de la géométrie de l’échangeur thermique pourront être envisagées si cela est approprié. En outre, le procédé peut comprendre la fourniture d’une pluralité de directions incidentes O j prédéterminées et différentes les unes des autres, j étant un nombre entier allant de 1 à N, N étant un nombre de directions incidentes. Par conséquent, le procédé selon la présente divulgation peut avantageusement être adapté pour permettre de prendre en compte cette pluralité de directions incidentes de l’écoulement de fluide pour la génération d’une géométrie optimisée de l’échangeur thermique. Ceci offre l’avantage considérable de permettre de mieux adapter la géométrie de l’échangeur thermique dans le contexte de deux pièces en rotation relative l’une par rapport à l’autre et d’un fluide circulant entre les deux pièces. Le fluide ainsi entraîné en rotation, peut présenter une variation importante de son incidence par rapport aux pièces, selon la configuration de rotation des pièces l’une par rapport à l’autre. Par conséquent, mettre en œuvre au moins une, et en particulier plusieurs directions incidentes de l’écoulement de fluide, permet de mieux prendre en compte la variabilité d’un écoulement tournant. En particulier, les directions incidentes peuvent correspondre à des directions fréquemment prises par l’écoulement de fluide en opération. La représente schématiquement des étapes du procédé selon la présente divulgation dans lequel le procédé comprend avantageusement au moins une itération de l’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1 en utilisant pour modèle d’entrée G i de l’itération courante, le modèle de sortie G i+1 de l’itération précédente. Chaque itération correspond à une direction incidente O j de l’écoulement de fluide de la pluralité de directions incidentes prédéterminées, ladite direction incidente O j+1 de l’itération courante étant différente de la direction incidente O j de l’itération précédente. Ceci permet avantageusement d’adapter la géométrie des plots à des configurations diverses de l’écoulement de fluide, notamment aux configurations qu’on retrouve principalement lorsque l’échangeur thermique est en opération. De plus, ladite au moins une itération de l’étape iii) de génération E3 du modèle de sortie G i+1 est avantageusement réitérée jusqu’à ce qu’un écart relatif entre l’indicateur I d’échanges thermiques correspondant à une itération précédente, par exemple l’itération précédent directement l’itération courante, et l’indicateur I i+1 d’échanges thermiques correspondant à l’itération courante est inférieur à un deuxième seuil S2 prédéterminé. Le deuxième seuil S2 peut en particulier être inférieur à 15%, de préférence sensiblement égal à 10%. Cette condition permet d’arrêter l’optimisation lorsque le modèle de sortie est suffisamment convergé. En particulier, en référence à la , le procédé peut comprendre les étapes suivantes : - l’initialisation des indices i et j, par exemple à 1, - tant que j est inférieur ou égal à N, j étant sinon réinitialisé à 1 : - la génération E3 du modèle de sortie G i+1 en adaptant la géométrie des plots du modèle d’entrée G i de sorte à optimiser l’indicateur I d’échanges thermiques en fonction de la direction incidente O j , - la comparaison entre le deuxième seuil S2 et un écart relatif entre I i+1 et I i+1-N , par exemple (I i+1 – I i+1-N )/I i+1-N , lorsque i+1 est supérieur à N, suivie de la reprise de la boucle et l’incrémentation de i et j tels que i=i+1 et j=j+1, lorsque cet écart relatif est supérieur au deuxième seuil S2, et la fourniture de la géométrie optimisée G opt correspondant au modèle de sortie G i+1 de la dernière itération lorsque ledit écart relatif est inférieur ou égal au deuxième seuil S2. L’étape iii) de génération du modèle de sortie G i+1 peut en outre réalisée en fonction d’au moins un paramètre de contrainte géométrique. Ledit au moins un paramètre de contrainte géométrique correspond notamment aux paramètres géométriques qui ne varieront pas pendant l’optimisation numérique. Par exemple, il est possible de fixer une même hauteur pour tous les plots, un nombre de plots invariant, entre le modèle d’entrée G i et le modèle de sortie G i+1 et/ou encore un écart relatif de variation de position des points de volume entre le modèle d’entrée G i et le modèle de sortie G i+1 qui est inférieure à un troisième seuil S3. Le troisième seuil S3 peut par exemple être inférieur à 5%. Les paramètres variables de la géométrie peuvent par exemple comprendre, la répartition des plots les unes par rapport aux autres sur la plaque de support 13, ou encore la densité des plots par rapport à l’échangeur thermique. A titre d’exemple, la figure 8A représente un exemple de géométrie initiale des plots 14, pour laquelle un premier modèle de sortie, représenté à la figure 8B, est généré et correspondant à une première direction incidente O1 de l’écoulement de fluide (représentée par une flèche sur la figure 8B). Ensuite, un deuxième modèle de sortie, représenté à la figure 8C, est généré à partir du premier modèle de sortie pour une deuxième direction incidente O2 de l’écoulement de fluide (représentée par une flèche sur la figure 8C). En faisant cela, il est possible d’optimiser la géométrie des plots pour différentes directions de l’écoulement de fluide. Procédé de dimensionnement d’un échangeur thermique (10) comportant une plaque de support (13) et des plots (14) s’étendant depuis la plaque de support (13) dans un volume (5) destiné à recevoir un écoulement de fluide, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes : i) obtention (E11) d’un modèle d’entrée (G i ) étant un modèle numérique de géométrie correspondant initialement à une géométrie initiale (G init ) de l’échangeur thermique (10), ii) détermination (E12) d’un indicateur (I) d’échanges thermiques entre l’échangeur thermique (10) et ledit fluide, iii) génération (E3) d’un modèle de sortie (G i+1 ), étant un modèle numérique de géométrie optimisée de l’échangeur thermique (10), en adaptant la géométrie des plots (14) du modèle d’entrée (G i ) de sorte à optimiser l’indicateur (I) d’échanges thermiques en fonction d’une direction incidente (O, O j ) de l’écoulement de fluide, l’indicateur (I) d’échanges thermiques étant calculé par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique (10) en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume (5) selon la direction incidente (O, O j ) à une vitesse d’entrée et à une première température, l’échangeur thermique (10) étant initialement à une deuxième température. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape iii) de génération (E3) du modèle de sortie (G i+1 ) est réalisée de sorte que l’indicateur (I) d’échanges thermiques atteigne un premier seuil (S1) préalablement fixé. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’étape iii) de génération (E3) du modèle de sortie (G i+1 ) comprend : 1) calculer (E31) la variation de l’indicateur (I) d’échanges thermiques par rapport au modèle d’entrée (G i ), 2) générer (E32) le modèle de sortie (G i+1 ) en fonction de la variation calculée de l’indicateur (I) d’échanges thermiques et du premier seuil (S1) à atteindre, 3) calculer (E33) l’indicateur (I) d’échanges thermiques pour le modèle de sortie (G i+1 ) par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique (10) en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume (5) selon la direction incidente (O, O j ). Procédé selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant, préalablement à l’étape iii) de génération (E3) du modèle de sortie (G i+1 ) , le calcul d’un indicateur (I init ) initial d’échanges thermiques pour le modèle numérique de géométrie initiale (G init ) par simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique (10) en résolvant des équations de Navier-Stockes, l’écoulement de fluide entrant dans ledit volume (5) selon la direction incidente (O, O j ), le premier seuil (S1) étant fixé en fonction de l’indicateur (I init ) initial d’échanges thermiques. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant au moins une itération de l’étape iii) de génération (E3) du modèle de sortie (G i+1 ) en utilisant pour modèle d’entrée (G i ) de l’itération courante, le modèle de sortie (G i+1 ) de l’itération précédente, chaque itération correspondant à une direction incidente (O j ) de l’écoulement de fluide d’une pluralité de directions incidentes prédéterminées, ladite direction incidente de l’itération courante étant différente de la direction incidente de l’itération précédente. Procédé selon la revendication 5, dans lequel ladite au moins une itération de l’étape iii) de génération (E3) du modèle de sortie (G i+1 ) est réitérée jusqu’à ce qu’un écart relatif entre l’indicateur (I) d’échanges thermiques correspondant à l’itération précédente et l’indicateur (I) d’échanges thermiques correspondant à l’itération courante est inférieur à un deuxième seuil (S2) prédéterminé. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur (I) d’échanges thermiques est fonction de grandeurs physiques thermiques, les grandeurs étant au moins l’une d’une température p1 en sortie de l’échangeur thermique ou des pertes de charges p2 entre une entrée du fluide dans ledit volume (5) et une sortie du fluide du volume (5). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’indicateur (I) d’échanges thermiques I est déterminé selon l’équation suivante I = k1 p1 + k2 p2, où k1 et k2 sont respectivement un premier coefficient et un deuxième coefficient chacun étant compris entre 0 et 1, et où k1 + k2=1. Procédé selon l’une des revendications précédentes, comprenant une étape préalable de fourniture de données d’entrée pour simulation numérique de l’écoulement de fluide et des échanges thermiques entre le fluide et l’échangeur thermique (10) en résolvant des équations de Navier-Stockes, les données d’entrée comprenant la première température, la deuxième température et la vitesse d’entrée. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la répartition des plots (14) de la géométrie initiale (G init ) est telle que les plots sont équirépartis spatialement sur la plaque de support (13) et qu’une géométrie unitaire des plots (14) est la même. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape iii) de génération (E3) du modèle de sortie (G i+1 ) est en outre réalisée en fonction d’au moins un paramètre de contrainte géométrique, ledit au moins un paramètre de contrainte géométrique comprenant notamment un nombre de plots fixé invariant entre le modèle d’entrée (G i ) et le modèle de sortie (G i+1 ) et/ou un écart relatif de variation de position des points de volume entre le modèle d’entrée (G i ) et le modèle de sortie (G i+1 ) qui est inférieur à un troisième seuil (S3). Échangeur thermique (10) dimensionné suivant le procédé selon l’une des revendications précédentes. Machine électrique (1) comprenant un stator (2) et un rotor (3) ayant un axe de rotation (X), l’un du stator (2) ou du rotor (3) venant autour de l’autre du stator (2) ou du rotor (3) de sorte qu’un volume (5) annulaire, destiné à recevoir un écoulement de fluide, est aménagé entre le stator (2) et le rotor (3), la machine électrique (1) comprenant en outre au moins un module électronique de puissance (4) et au moins un échangeur thermique (10) selon la revendication 12 monté en contact avec le module électronique de puissance (4) sur une première face (11), les plots (14) s’étendant dans le volume (5) annulaire depuis une deuxième face (12) de l’échangeur thermique (10) opposée à la première face (11). Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 11 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.