ch1.2 : conduction...
TRANSCRIPT
![Page 1: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/1.jpg)
Ch 1.2 : Conduction unidimensionnelle
Objectifs :
-Etudier le transfert de chaleur par conduction dans différentes géométries : mur plan, cylindre creux, sphère creusecreuse
- Appliquer l’analogie électrique
- Effet de la génération interne de chaleur (source terme)
- Etude des ailettes
![Page 2: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/2.jpg)
1. Transfert de chaleur à travers un mur plan
Hypothèses :
-La chaleur se propage principalement sur l’axe x (1-D)
- Régime permanent
-Conductivité thermique constante
-Pas de génération interne (pas de terme source)
![Page 3: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/3.jpg)
Analogie électrique
![Page 4: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/5.jpg)
Exemple : Fenêtre simple vitrage
![Page 6: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/7.jpg)
Mur composite
![Page 8: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/8.jpg)
2. Transfert de chaleur à travers un cylindre
![Page 9: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/10.jpg)
Transfert de chaleur par convection sur les surfaces du cylindre
![Page 11: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/11.jpg)
Exemple pratique : épaisseur optimale d’isolant
![Page 12: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/14.jpg)
3. Transfert de chaleur en géométrie sphérique
![Page 15: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/15.jpg)
Analogie électrique (résumé)
![Page 16: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/18.jpg)
4. Génération interne de chaleur (source volumétrique)
C’est le cas où il y a génération d’énergie à l’intérieur du milieu étudié par la conversion d’énergie d’une autre forme :
-Résistance chauffée par passage d’un courant électrique
- réactions dans un réacteur nucléaire
- Absorption de rayons gamma (électromagnétique)
- Réaction endo- ou exothermique
![Page 19: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/19.jpg)
Mur plan
![Page 20: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/20.jpg)
Cylindre et sphère creux
![Page 21: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/22.jpg)
4. Les ailettes
Surfaces étendues
Le transfert de chaleur ne peut augmenté que de 3 façons :
1. Diminuer la température ambiante T2. Augmenter h3. Augmenter A
Mais
Il est évidemment difficile d’augmenter la température du milieu.
Pour augmenter le coefficient d’échange par convection, il faut augmenter lavitesse de l’écoulement, ce qui n’est pas toujours pratique.
Généralement, on recourt à l’augmentation de l’aire d’échange entre la surface etl’environnement.
![Page 23: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/34.jpg)
Si l’ailette est infinie, il est recommandé d’utiliser
les graphiques
![Page 35: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Ch1.2 : Conduction unidimensionnellegr-ea.weebly.com/uploads/2/2/4/0/22402368/conduction_unidimensionn... · Ch1.2 : Conduction unidimensionnelle Objectifs :-Etudier le transfert](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081511/5ab9207e7f8b9ab62f8d7150/html5/thumbnails/41.jpg)
Exemple :
La fenêtre de visite d’un four, séparant l’intérieur de l’air extérieur, est constituée de deux plaques de plastique résistant à la température A et B d’épaisseurs LA=2LB et de conductivités thermique kA=0,15W/m.K et KB=0,08W/m.K.
Pendant le fonctionnement, la paroi du four et l’air sont à une température de Tw et Ta de 400°C et la température de la chambre est à 25°C. Le transfert par convection et rayonnement à l’intérieur se font avec des coef. d’échange hi et hr et l’échange à l’extérieur se fait avec un coef. d’échange ho. Ces coef. Sont approximativement égaux à 25W/m2°K.Sont approximativement égaux à 25W/m2°K.
Quelle est l’épaisseur minimale de la fenêtre L= LA+LB pour que la température de la face extérieure de la fenêtre n’excède pas 50°C?