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Isolation d'un habitat sur Mars



  1. #1
    Sowston

    Isolation d'un habitat sur Mars


    ------

    Bonjour,
    Dans le cadre des TPE, nous travaillons sur la création d'un habitat sur mars. Nous avons donc besoin d'une isolation, nous nous étions penchés sur la fibre de bois pour ses caractéristiques mais comment calculer la quantité besoin, étant donné la température martienne très faible (-69°C en moyenne).
    Cordialement.

    -----

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  3. #2
    Dakitess

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Les lois thermiques font partie des plus "simples" et ludiques, je trouve, c'est un plus pour votre TPE

    Il te faut prendre en compte la température moyenne que vous souhaitez maintenir à l'intérieur, la température moyenne à l'extérieur, et la capacité à chauffer dans l'habitat. Il te faudra également sa géométrie pour évaluer la surface de déperdition : on considère généralement que la forme demi-sphérique est intéressant à bien des égards ! Bien sur, tu auras aussi besoin des caractéristiques du matériaux considéré, suivant les paramètres qui entrent en compte dans les 3 modes de transfets thermiques.

    Ces 3 transferts, tu as du le découvrir au fil de tes recherches, sont la conduction, la convection et le rayonnement : tu trouveras largement ton bonheur sur internet pour disposer des formules

    En termes d'étapes de réflexion, je t'invite à partir sur une sphère de rayon intérieur de X mètres, à établir une capacité de chauffe de Y Watts (ne fixe pas la valeur !), à considérer que le sol est parfaitement étanche aux transferts thermiques pour simplifier dans un premier temps. Tu trouveras très facilement la surface que cela représente, ne t'embête pour le moment pas avec le fait que la surface extérieure est plus grande vu que le rayon sera augmenté d'une épaisseur E.

    Avec cette surface, la température intérieur, la température extérieure (le Delta Température), les caractérisitiques de ton matériaux, tu vas pouvoir déterminer, séparément, les pertes pour chacun des 3 types de transfert de chaleur. Tu pourras exprimer le résultat en Joules / secondes, c'est à dire des Watts. Tu pourras ainsi estimer, au choix :

    - La puissance à disposer à l'intérieur pour compenser les pertes pour une épaisseur donnée
    - L'épaisseur des parois à disposer pour une puissance de chauffe intérieure donnée, le cas de ton TPE

    Toutefois, compte tenu du sujet que vous avez choisi de placer dans un contexte base martienne, forcément plus excitant qu'une énième étude thermique au sol de notre planète bleue, il serait dommage d'ignorer le fait que sur place, les rayonnements solaires et cosmiques seront suffisamment prioritaires pour prendre le pas sur l'isolation thermiques : on utilisera des revêtements spécifiques et des travaux d'ensevelissement sur place, utilsant le sol local pour former une barrière et limiter les impacts : parler d'un matériaux dans une optique purement "thermique" serait un peu dommage et potentiellement Hors Sujet.

    C'est à prendre en considération, vous pouvez par exemple supposer une étude avec 2 matériaux, l'un étant une certaine épaisseur du sol Martien, dont vous pouvez spéculer les caractéristiques, et l'autre étant votre bois composite formant la strucutre et le complément d'isolation thermique

    Tu l'auras compris, c'est un sujet pas très compliqué et super intéressant, le but n'est que de te donner quelques pistes : la thermique, perso, j'adore, même si ça remonte un peu ^^

  4. #3
    Dakitess

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Par contre c'est assez casse-pied toutes ces demandes d'informations pour TPE, qui finalement ne reviennent jamais ou rebondissent à peine.

  5. #4
    Sowston

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Oui excusez moi de ne pas avoir répondu et merci de votre réponse mais nos TPE ne sont pas encore finis et je me suis encore attaqué à cette partie car elle me semble assez complexe, je travail actuellement sur la maquette mais je redonnerais une réponse lorsque j'en aurais finis avec l'isolation.

  6. #5
    Fustigator

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Citation Envoyé par Sowston Voir le message
    Bonjour,
    Dans le cadre des TPE, nous travaillons sur la création d'un habitat sur mars. Nous avons donc besoin d'une isolation, nous nous étions penchés sur la fibre de bois pour ses caractéristiques mais comment calculer la quantité besoin, étant donné la température martienne très faible (-69°C en moyenne).
    Attention: cette valeur de température moyenne traduit mal les écarts entre pole et équateur, entre jour et nuit. (le maxi à l'équateur peut être de 0°C).

    On ne concevrait pas un habitat terrestre de la même façon pour Djibouti et l'Antarctique.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Dakitess

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Sowston, en général on fait un peu de théorie avant la maquette ^^ Que simule-t-elle ? Comment définis tu l'épaisseur de l'isolation ? C'est une maquette purement représentative ou tu mets une source de chaleur dedans (une lampe par exemple) et tu fais un peu de calcul et mesures ?

  9. Publicité
  10. #7
    Sowston

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Non la maquette sert juste à avoir un model 3D pour montrer le design aucun calcul n'est prit en compte dedans.

  11. #8
    Sowston

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Effectivement, nous prendrons donc sont minimum et maximum pour nos calculs.Merci

  12. #9
    Sowston

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    J'aboutis a la fin de mes calculs mais j'aimerais savoir si il y a un lien à faire entre la température extérieur et la résistance thermique nécessaire? Si oui laquelle? J'en ai besoin pour connaitre l’épaisseur dont j'aurais besoin.

  13. #10
    Dakitess

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Comment peux tu atteindre la fin de tes calculs si tu n'as pas cette information ? Tu veux dire que tu arrives au bout de ta mise en équation formette pour obtenir ce que tu veux, c'est ça ?

    Oui, bien sur qu'il y a un lien, il est donné par les formules que tu manipules Plus le Delta de température est élevé (et donc la température extérieure est faible, puisque la température intérieure aura pour objectif d'être stable dans le temps vers 15-20°, j'imagine), plus il faudra d'épaisseur à ton isolant, à conductivité thermique donnée. Ou dans l'autre sens, plus ce DeltaT est élevé, plus il faudra que ton isolant ait une conductivité thermique faible, à épaisseur donnée.

    Je ne vois pas quelles formule tu as pu manipuler pour ne pas rencontrer ces deux paramètres très liés ?

    N'hésite pas à poser ici les bases de ton raisonnement, les équations que tu utilises en entrées et les manipulations que tu en fais pour exprimer ton avancement, tes paramètres de sortie.

  14. #11
    Sowston

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    J'aboutis à la fin de mes calculs mais pas pour l'isolation je suis bloqué avec la formule
    R=e/lambda mais je cherche l épaisseur j ai donc e= R×lambda seulement je ne connais pas non plus R et je ne trouve pas de formule faisant un lien entre R et la température extérieure.
    Cordialement.

  15. #12
    Dakitess

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Mmh... Tu peux nous montrer quelques-uns de tes calculs ? Ou de ton raisonnement ?

    Il faut faire un effort sur ce que tu présentes et sur tes interrogations, sans quoi on ne peut pas vraiment t'aider. En l'état je prends du temps pour te présenter l'articulation de ce genre de problématique, et tu réapparais en sortant une équation à 3 termes sans évoquer d'où elle vient et quels sont les grandeurs, même si on peut les deviner.

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  17. #13
    jpslz

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    bonjour, a tu trouvé ?

  18. #14
    f6bes

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    Citation Envoyé par jpslz Voir le message
    bonjour, a tu trouvé ?
    Bjr à toi;,
    C'est un "timide"...., a disparu de Futura depuis le 3 Mars.
    Bonne journée

  19. #15
    jpslz

    Re : Isolation d'un habitat sur Mars

    ha ok merci à toi, bonne soirée

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