Bonjour à tous!
Je voudrais savoir si quelqu'un pouvait m'expliquer le phénomène de conducto-convection. J'étudie une canalisation avec de l'eau chaude qui passe à l'intérieur (le trajet classique chauffe-eau -> point de puisage) et je voudrais savoir à quelle frontière/interface ce phénomène s'applique, et comment je peux le distinguer d'une conduction ou convection simple.
Merci d'avance pour votre aide!
Bonjour,
le phénomène a typiquement lieu à une interface solide-liquide. Si on a une surface solide horizontale chaude qui est plongée dans un liquide froid, au voisinage de la plaque solide on va avoir le phénomène suivant : Le fluide immédiatement en contact avec la plaque est réchauffé par la plaque, et réchauffe le fluide qui est un peu plus loin, et ainsi de suite de proche en proche : ça c'est la conduction.
Sauf que ce fluide se réchauffant, sa masse volumique varie, le fluide le plus chaud est aussi le plus léger et il a tendance à monter, alos que du fluide plus froid descend et prend sa palce proche de la paroi : il se crée des tourbillons, ça c'est la convection naturelle.
Ces deux phénomènes se combinent et forment la conducto-convection.
Pour mettre ce phénomène en équation, il existe des formules avec un coefficient de conducto-convection dépendant du fluide, noté h la plupart du temps. Flux=h*deltaT où deltaT est la différence de température entre la paroi solide, et la température du fluide loin de la paroi.
ça aide ?
Oui, infiniment, merci, c'est exactement ça que je cherchais. Mais cela ne semble donc pas étrange de vouloir appliquer ce phénomène à mon tuyau?
Je m'explique, je veux montrer les pertes calorifiques qu'il y a entre l'eau chaude sortant de la chaudière et l'eau chaude au point de puisage. J'ai cherché le coef h expérimentalement sur trois "chemins" différents (3points de puisage différents), je le trouve de l'ordre de 420 USI ce qui est cohérent. Cependant, si j'ai bien compris votre explication, cela signifie que je fais mon bilan de chaleur entre la surface du tuyau que je considère à une température uniforme égale à celle de l'eau et l'air qui se trouve autour du tuyau, c'est bien ça? Cette démarche vous semble -t-elle correcte?
Merci d'avance pour votre réponse!
Alors à l'intérieur du tuyau l'eau est en convection forcée je suppose (elle es forcée à se déplacer par des phénomènes autres que les variations de masse volumique due à la température). Il faut donc considérer un flux de chaleur de type convection forcée entre l'eau et la paroi interne du tuyau.
Au sein du métal qui constitue ton tuyau (qui n'a pas une température uniforme égale à la température de l'eau !) tu auras un flux conductif entre les deux parois.
Et à la paroi extérieure, tu as un flux conducto-convectif avec l'air extérieur.
Le flux se conserve donc tu as égalité entre tous ces flux, ce qui devrait te permettre de calculer la répartition des température en fonction de la température de l'eau et de l'air, et donc la valeur du flux. Tu peux ensuite trouver l'evolution de la température de l'eau dans ton tuyau en fonction de la distance parcourue en faisant un bilan sur un élément de longueur dx de fluide : il rentre à gauche Cp*T(x), à droite il sort Cp*T(x+dx), et la différence entre les deux correspond au flux sortant par la paroi que tu viens de calculer * la surface 2*pi*r*dx.
