Quelle est la T° en sortie du conduit fumée par rapport à la T° de sortie chaudière ?

[Ulyssesourd]

Salut,
J'aimerais connaitre la formule de calcul pour calculer la T° de fumée en sortie du conduit si on connait la T° en sortie de la chaudière, la hauteur, le diametre et l'isolant du conduit double peau ?
Merci...
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[SK69202]

Bonjour.

La formule est plutôt pas simple, le mieux c'est d'aller la mesurer.

J'ai une question similaire en Physique, il faut le coefficient de conductivité thermique du conduit, la température de l'environnement du conduit, le débit massique des fumées, la chaleur massique des fumées, l'énergie latente libérée par les gaz qui condensent etc... ensuite on peut calculer en tenant compte de la diminution de la température des fumées le long du conduit .

@+

[Ulyssesourd]

Bonjour

Merci pour ta réponse

Pour aller mesurer à la sortie du conduit ...;Je n'ai pas d'ailes pour voler

As tu une estimation pour une T° à la buse de 220°C ?

A+

[SK69202]

Bonjour.

Non pas encore, je vais acheter (Noël) un enregistreur de température sur lequel on raccorde une sonde PT100, en la mettant à la sortie du conduit, j'aurai la courbe de température à la sortie, la température en bas étant mesuré manuellement (PT100 + thermomètre)
Je constate quand même que le conduit de raccordement perd 50°C en 30 cm à la sortie de mon poêle.

@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ulyssesourd]

Ton conduit est il isolé ? pour le mien oui don la T° ne devrait pas chuter fortement donc je pense 10° par mètre donc si la fumée sort à 220°C, elle sort à 150°C .
Car si la fumée est vraiment froide, on verra un nuage de vapeur au dessus du conduit, ce qui n'est pas le cas chez moi ...
En plus en sortie sur 50cm, le conduit est sale car il y a mon chapeau par dessus, donc la fumée est refoulée par le bas avant de partir dans les airs.

A+

[SK69202]

Bonjour.

Ma question en physique.

Je perds 50°C parce que les fumées sont très chaudes (300-400°C) le refroidissement est très rapide au début puis cela se calme, le phénomène n'est pas linéaire. (C'est pas perdu, c'est dans la pièce)

Pour le conduit sale en sortie, je pense plus à la condensation de certaines suie que le refoulement, il faut un gradient de pression pour refouler et ce se verrai sur le tirage de la chaudière.

@+

[Ulyssesourd]

Pour le conduit sale en sortie, je pense plus à la condensation de certaines suie

Aucune fumée est visible ...
Peut etre la condensation en début de flambée ?
Tirage OK !

Je vais voir ta question en physique...

A+

[Did67]

En pratique, je pense que c'est difficilement calculable !


En plus des facteurs déjà cités, cela dépent si l'écoulement est laminiare ou plus ou moins turbulent

etc...

Mais surtout, je pense que la "chute de température" entre l'entrée et la sortie n'est pas du tout linéaire, le débit varie lui en fonction de la température, plus c'est chaud et plus ça tire (sauf régulation pilotée), la densité de l'air varie en fonction de la température, donc tout au long du conduit, les pertes diminuent tout au long du conduit, donc dépendent de sa longueur, le tout en fonction de la température extérieur (delta T en chaque point)... etc... C'est au moins un machin avce des puissances 3... En tout cas, un bel exercice de modelisation auquel je ne m'attaquerais pas !

[_jocelyn_]

En pratique, je pense que c'est difficilement calculable !


En plus des facteurs déjà cités, cela dépent si l'écoulement est laminiare ou plus ou moins turbulent

etc...

Mais surtout, je pense que la "chute de température" entre l'entrée et la sortie n'est pas du tout linéaire, le débit varie lui en fonction de la température, plus c'est chaud et plus ça tire (sauf régulation pilotée), la densité de l'air varie en fonction de la température, donc tout au long du conduit, les pertes diminuent tout au long du conduit, donc dépendent de sa longueur, le tout en fonction de la température extérieur (delta T en chaque point)... etc... C'est au moins un machin avce des puissances 3... En tout cas, un bel exercice de modelisation auquel je ne m'attaquerais pas !

bonsoir,

Dans la réalité, l'écoulement est un peu turbulent car il l'est à la sortie du poele; mais je pense qu'on peut le modéliser par un écoulement laminaire sans risque, au moins dans la partie boisseau / tubage.
Petit calcul: l'écoulement d'un fluide devient turbulent pour un nombre de Reynolds > 2000 (3000 dans certains cas, mais 2000 donne une marge de sécurité dans le calcul). Dans un tubage de 150, avec une viscosité cinématique de 15.6 10-6, je trouve que la vitesse de l'air doit rester inférieure à 0.21 m/s, ce qui correspond à un débit de 13 m3/h. Ca me semble beaucoup pour un poële et les 21 cm/s semblent plus grand que la vitesse de la fumée qu'on peut observer au dessus de la plupart des cheminées; au pif, je dirai plutôt 5cm/s, soit 3 m3/h (est ce une valeur réaliste, pour un poële ?), donc un nombre de Reynolds d'environ 500, soit un régime d'écoulement laminaire.

Pour connaitre le flux de chaleur diffusé par le conduit: si on divise le conduit en tronçons que l'on suppose à température moyenne constante (on peut commencer par tronçons de 1 m...) et qu'on connait la résistance thermique du conduit de fumée, on peut estimer le flux thermique donc la baisse de température par tronçon; on n'a même pas besoin de considérer que l'air est en mouvement si on considère qu'en moyenne il est remplacé par de l'air à même température, et l'abaissement de température du à la détente du gaz me semble négligeable; si on réduit la longueur des tronçons, on arrive à faire une modélisation par différences finies, qui peut être très bonne, mais ce n'est même pas forcément nécessaire pour avoir un résultat convenable. Je n'ai pas fait de calcul, mais je ne pense pas que ce soit si sorcier... et je crois que ça doit bien marcher...

[Ulyssesourd]

Bonjour,

Ben tout ce que vous dites me semble compliqué...Merci quand même ... Je suppose que la T° chute de 10°C par mètre de conduit donc j'ai 7m -> Sortie chaudière 220°C haut du conduit = 150°C Donc pas de condensation mais la paroi du conduit inox est sale sur 50cm ... je pense que c'est du au chapeau qui fait redescendre la fumée par le bas avant de s'évanouir dans la nature... Piste : oter le chapeau et mettre un cône et tant pis pour la pluie, j'ai un récupérateur de condensats tout en bas du conduit.
A+

[herve78500]

En pratique, je pense que c'est difficilement calculable !


En plus des facteurs déjà cités, cela dépent si l'écoulement est laminiare ou plus ou moins turbulent

etc...

Mais surtout, je pense que la "chute de température" entre l'entrée et la sortie n'est pas du tout linéaire, le débit varie lui en fonction de la température, plus c'est chaud et plus ça tire (sauf régulation pilotée), la densité de l'air varie en fonction de la température, donc tout au long du conduit, les pertes diminuent tout au long du conduit, donc dépendent de sa longueur, le tout en fonction de la température extérieur (delta T en chaque point)... etc... C'est au moins un machin avce des puissances 3... En tout cas, un bel exercice de modelisation auquel je ne m'attaquerais pas !

Did,
Révise tes intuitions, aucune chance que l'écoulement soit laminaire dans un conduit de 150 à 200 mm.
Rappel: c'est le nombre de Reynolds qui permet de savoir si le régime est turbulent ou non
pour Re > 2400 environ le régime laminaire est instable et on passe en régime turbulent.

avec une viscosité de l'air de 15,6 x 10^-6 m2/s, et un diamètre de 200 mm soit 0,2 m, pour une vitesse de 1 m/s le Reynolds est de 0,2/15,6 x 10⁶=12820
soit très nettement turbulent, il faudrait descendre à des vitesses de l'ordre de 10 cm/s pour être en régime laminaire.
A+
Herve

[SK69202]

Bonsoir.

J'ai reçu une partie de mon matériel, on aura bientôt des éléments tangible sur la température à la sortie par rapport au bas.
Premier constat, en régime de combustion stabilisé, la température de contact du conduit et deux fois inférieure à la température des fumées à l'intérieur à la sortie du poêle (et de la chaudière sans doute). Je pense néanmoins que ce rapport dépend de la température des fumées.

@+

[cornychon]

......, pour une vitesse de 1 m/s le Reynolds est de 0,2/15,6 x 10⁶=12820
soit très nettement turbulent, il faudrait descendre à des vitesses de l'ordre de 10 cm/s pour être en régime laminaire.
A+
Herve

Salut,

On admet généralement que le régime est laminaire contre les parois du tube et turbulent sur la partie centrale.
Les vitesses d’air sont plus importantes au centre que sur les bords.
Pour un même diamètre, les différences de vitesses entre les bords et le centre varient dans des proportions importantes en fonction des états de surface.
Bref, lorsque tu parles d’une vitesse de 1 m/s c’est quoi ?

[SK69202]

Bonsoir.

On admet généralement que le régime est laminaire contre les parois du tube et turbulent sur la partie centrale.

Sauf qu'un conduit de fumée présente sur ses parois une rugosité très élevée, en raison de la suie et aussi du type de conduit.
Le régime laminaire s'il a lieu reste très très minoritaire.
@+

[herve78500]

Bonjour,
On ne peut pas avoir un régime laminaire et un régime turbulent qui coexistent.
Précisément lorsque la vitesse du fluide augmente dans la conduite, il arrive un moment où les forces de cisaillement, étant trop importantes à proximité de la paroi, elles créent des turbulences qui se propagent dans toute la section. A vitesse constante ce passage est irréversible.
Ce passage du régime laminaire au régime turbulent s'effectue vers un Reynolds de 2000 à 3000 (noté Re, nombre sans dimension).
On considère souvent la valeur de Re=2400 pour la transition.
En laboratoire, pour un écoulement dans un tuyau cylindrique, bien lisse et sans aucune singularité (coude, té, changement de diamètre ...) on peut en montant très progressivement la vitesse atteindre un Reynolds de 3000 et même plus en restant en régime laminaire, mais ceci ne se produit jamais dans des conditions ordinaires.
En régime turbulent, il reste très près de la paroi un écoulement laminaire, c'est ce qu'on appelle la couche limite. Cette couche limite est très mince, de l'ordre de grandeur des aspérités.

A+
Herve

[SK69202]

Bonjour.

Un an après des éléments de réponse.
J'ai fait une mesure simultanée de la température des fumée, à la sortie du poêle et à la sortie à l'air libre, la température (air) du conduit maçonné a été également enregistré.
Il faut que je fasse un analyse fine de mes données pour essayer de voir combien je récupère de chaleur, je veux estimer le rendement global de mon poêle bouilleur chauffeur de refend, mais voici ce que cela donne en brut:
Meilleur définition = Clic droit sur l’image / afficher l’image / cliquer sur l’image pour le zoom



L'écart maximum atteint 285°K soit plus de 50% d'atténuation, la moyenne entre l'allumage et la fermeture du clapet donne 135°K, les pics sont dus aux réarrangement des braises et aux rechargements. Noter l'intérêt de fermer la commande d'air pour éviter les pertes.


@+

[zmarc]

est ce que tu as calculé
- moyenne des t° en sortie de poele
- moyenne des T° en sortie de conduit

si oui, tu peux regarder sur le graphique des rendements. tu trouves ton point de fonctionnement (température en sortie de poele et rendement fabriquant), tu glisses sur la courbe du facteur d'air (puisque celui ci ne change pas entre le bas du conduit et le haut) et tu lis ton 'vrai' rendement en face de ta température en haut de conduit

j'suis clair ?
mon idée te parait valable ?

cdlt, marc

[zmarc]

exemple si tes fumées passent de 220 à 120, le rendement passe de 70 à 85°






cdlt, marc

[cornychon]

Salut,
J'aimerais connaitre la formule de calcul pour calculer la T° de fumée en sortie du conduit si on connait la T° en sortie de la chaudière, la hauteur, le diametre et l'isolant du conduit double peau ?
Merci...

Bonjour,

Ca sert à quoi ?
Le debit des fumées n'est pas utile ?

[SK69202]

Bonsoir.

- moyenne des t° en sortie de poele 255°C
- moyenne des T° en sortie de conduit 138°C

si oui, tu peux regarder sur le graphique des rendements. tu trouves ton point de fonctionnement (température en sortie de poele et rendement fabriquant), tu glisses sur la courbe du facteur d'air (puisque celui ci ne change pas entre le bas du conduit et le haut) et tu lis ton 'vrai' rendement en face de ta température en haut de conduit

Pas de bol, le tableau ne va pas si haut en température

Le poêle est donné (EN13240 2001) pour 0.59% CO, 71.5% de rendement, 14.6g/s de débit de fumées, le facteur d'air est inconnu et je ne sais pas si on peux le déduire du débit de la norme, de plus dans l'enregistrement il ne doit pas être constant, ce qui brûle le jour de la mesure c'est de la palette et pour maitriser un peu la température des fumées je joue plusieurs fois sur l'air pour garder celle ci vers 500°C max.

En prenant la droite immédiatement à droite de la flèche rouge, je trouve que je passe de 71 à 84% de rendement.

L'affaire est néanmoins largement plus compliquée.
La mesure basse est faite 15 cm au dessus de la sortie du poêle et la haute est faite à la sortie de la souche,


Avec la méthode, je trouve un gain de 3 à 4 % pour le conduit de raccordement. Je perds en moyenne 30° sur la T°des fumées en 37cm mais le conduit en fait 53. (calcul fait à part, à partir de la température du coté extérieur du conduit)

La mesure haute est environ 1.8 m au dessus du plafond de l'étage, ce qui donc diminue l'échauffement "utile" du mur
Le reste du gain chauffe donc le conduit puis le refend et la souche et le refend présente un pont thermique avec la toiture.
Donc cela reste cohérent avec un "rendement de chauffage" global du poêle + refend à 78-80%..

Je referai une mesure en brûlant du gros feuillus, comme la combustion est plus lente, je peux laisser la commande d'air à fond, la température plafonne alors à 450-500°C (je peux dépasser 700°c avec la palette), Je ferais aussi l'enregistrement avec un pas de 2s ce qui donne près de 9h d'enregistrement utile et permettra peut être d'avoir la vitesse des fumées.

Question.
Avec le taux de CO plus fort (0.6 au lieu de 0.1) les courbes ne sont pas rigoureusement applicables à mon cas, donc existent elles pour 0.6% ?

@+

[zmarc]

à vue de nez avec ces valeurs tu serais sur la courbe de facteur 3.1 et ton rendement corrigé serait de 86%

la flèche verte est celle que tu as prise en partant de 250 pour aller à 123 (je me suis décalé de 15 pour rentrer dans le graphique) et la rouge un prolongement imaginaire du graphique avec les bonnes valeurs. les deux tombent sensiblement à la même valeur de rendement.

quelle est la température des fumées données dans les résultats du test labo ?



vu qu'effectivement tu mesures les fumées un peu trop tard par rapport à leur utilité, garder 80% parait réaliste.

tu ne peux pas suspendre la sonde dans le conduit pour descendre plus bas ?

sinon tu peux aussi faire l'hypothèse approximative d'une baisse linéaire de la t° le long du conduit et calculer la T° 1m80 avant la fin



concernant le taux de CO, bonne question. je ne pense pas que cela change beaucoup, car mêmes dangeureux, le CO ne concerne qu'une petite partie de la combustion (à comparer des 8% de CO2 moyens)



cdlt, marc

[SK69202]

Bonsoir.

la flèche verte est celle que tu as prise en partant de 250 pour aller à 123 (je me suis décalé de 15 pour rentrer dans le graphique) et la rouge un prolongement imaginaire du graphique avec les bonnes valeurs. les deux tombent sensiblement à la même valeur de rendement.

Si cela fait référence à un nouveau graphique, il manque la PJ.

T°C moyenne fumée 369°C donné sur la fiche du conformité

Les fils de prolongation de la sonde ne tiendront pas la température.
Les pertes dans le conduit ne sont pas linéaire et elles sont plus faibles en haut qu'en bas pour une même longueur parcourue.
En raison des approximations sur transfert de chaleur dans le refend, le conduit maçonné et le tubage, je ne pense pas que chercher le pouillème de précision pour les mesures soit bien utile.

@+

.

[zmarc]

oups !

cdlt, marc

[SK69202]

Bonsoir.

Suite à une demande, je réponds donc pour l'instrumentation utilisée:
Thermomètre Voltcraft K202 datalogger (env 160€ chez Conrad) X 2, un en bas et un en haut, celui du haut, abrité du soleil et des intempéries dans une boite (de nesquick) isolée avec 3mm de PE aluminisé.
Les sondes, haute température à acheter à part viennent également de chez eux, en comptant aussi les rallonges et les autres types de sondes, l'équipement commence à faire une coquète somme.
Remarque, il faut également prendre une alimentation avec transfo, car la pile a une durée de vie réduite (56h) en enregistrement permanent.
Un seul reproche, lorsqu'il est alimenté par le transfo (220/9V) et que survient une coupure de courant, l'enregistrement est perdu, l'absence de sauvegarde par la pile, m'a coûté 10 jours d'enregistrement température du toit, température de surface des rampants pour mesurer ces fameux déphasages et les périodes longue de soleil, sont rares ici.
Les appareils sont mis à l'heure avant les manips importantes, histoire que la référence temps soit le même, toute fois il y a toujours un décalage de quelques secondes car il m'est impossible de déclencher l'enregistrement en même temps, surtout quand un des appareils est sur le toit.

@+

[Yoghourt]

Hello,
Wow, sacré matos... J'imaginais plutôt des enregistreurs USB "de base" style voltcraft DL-111K. Tu as pris quel genre de sonde plus précisément? A jonction exposée ou "à immersion" (jonction fondée ou isolée)?

[SK69202]

Bonjour.

Au quatrième DL-111k que j'ai renvoyé pour panne (T° de + 3000°C à -2200°C enregistré après quelques utilisations ) j'ai arrêté les frais et les déceptions des mesures perdues, je me suis fais remboursé. Déçu aussi des nouveaux enregistreurs USB de chez Voltcraft, aucune fiabilité non plus avec un DL 121-TH remboursé aussi.
Mais la volonté de savoir combien je gagnais a été plus forte.
Pour les sondes, ce sont des types K, celles ci essentiellement

@+