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Transfert Thermique

Transfert Thermique. 1 Généralités 2 Conduction 3 Convection 4 Rayonnement 5 Coefficient K. Généralités. Conduction. AÏe, ça devient de plus en plus chaud!. Pas de déplacement de matière. Convection. Déplacement de matière dû à une différence de densité. Rayonnement.

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Transfert Thermique

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Presentation Transcript

  1. Transfert Thermique • 1 Généralités • 2 Conduction • 3 Convection • 4 Rayonnement • 5 Coefficient K

  2. Généralités

  3. Conduction AÏe, ça devient de plus en plus chaud! Pas de déplacement de matière

  4. Convection Déplacement de matière dû à une différence de densité

  5. Rayonnement A distance qu’il y ait ou non de la matière

  6. Transfert de chaleur par conduction • Loi de FOURIER Φ = -λ.S. d /dx

  7. METAUX ET ALLIAGES (à la température ambiante) Aluminium à 99,9 % Aluminium à 99 % Cuivre à 99,9 % Etain Fer pur Nickel pur Plomb pur 228 203 386 61 85 61 35 Zinc Acier doux (1 % de C) Acier inox (Cr 18 % - Ni 8 %) Alliage (Al 92 % - Mg 8 %) Laiton (Cu 70 % - Zn 30 %) Titane 111 46 16 104 99 21 SOLIDES NON METALLIQUES (à la température ambiante) Amiante (feuilles) Béton plein Briques de terre cuite pleines Plaque de fibrociment Verre courant Verre pyrex Electrographite 0,162 1,7 1,16 0,74 0,70 1,16 116 Liège Matières plastiques phénoplastes Matières plastiques polyester Matières plastiques polyvinyles Porcelaine Laine de verre 0,046 0,046 0,209 0,162 0,928 0,046 LIQUIDES GAZ (à 0°C et sous la pression normale) Eau à 20°C Eau à 100°C Dowtherm A à 20°C Benzène à 30°C Mercure à 20°C Sodium à 200°C 0,59 0,67 0,139 0,162 8,47 81,20 Air Azote Acétylène Hydrogène Anhydride carbonique Oxygène 0,024 0,024 0,019 0,174 0,014 0,024 Tableau 2.2 : Conductivité thermique de différents matériaux en W. m-1. °C-1

  8. Conduction à travers un mur homogène Flux thermique Résistance thermique

  9. Conduction à travers plusieurs murs plans homogènes en série Flux thermique

  10. Résistance thermique donc avec R = R1 + R2 + R3

  11. Conduction à travers la paroi d’un tube cylindrique

  12. Flux thermique Résistance thermique

  13. Conduction à travers deux tubes concentriques accolés Résistance thermique Flux thermique

  14. Transmission de chaleur par convection

  15.  = h.S.(f-p) • Flux thermique Résistancethermique

  16. Détermination du coefficient thermique de convection • L’expérience montre que • dépend de sept grandeurs On définit quatre nombre sans dimension

  17. Transfert dans un échangeur tubulaire Flux thermique

  18. Coefficients pratiques

  19. Transmission de chaleur par rayonnement

  20. Lumière visible

  21. Réflexion, absorption

  22. Intensité du rayonnemnt • Loi de Stefan-Boltzman σ = 5,6697.10 -8 W.m-2 .K-4, c'est la constante de Stefan

  23. Emissivité d’un corps 

  24. repère matériau épaisseur Enduit ciment  extérieur ventilé 4m/s 2 cm Agloméré corps creux 12.5 cm Isolant polystyrène 10 cm Enduit ciment  intérieur ventilé 1m/s 2 cm int ext Coefficient d’échange thermique K

  25. ext 1 se 2 si int 3 3 e1 e3 e2 e4 Évolution de la température au travers de la paroi u=he.(e-se) =1/e1.(se-1) =2/e2.(1-2) =3/e3.(2-3) =4/e4.(3-si) =hi.(si-i)

  26. Puissance thermique transmise par une paroi • Pth= K.S. avec P: puissance en Watts K: coef.global en W.m-2.°C-1 :écart de température entre les fluides séparés par la paroi

  27. Transfert de masse-Migration de la vapeur d’eau

  28. Conséquences

  29. Le diagramme enthalpique • Présentation

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