Bonjour à tous.
Dans le but de déterminer les déperditions thermiques dans un réseau de chaleur à fluide thermique, j'ai pensé à écrire mon flux de chaleur comme celui d'un échangeur (FLUX= U.Surface d'échange.DTLM).
J'ai pu alors par la suite déterminer ma surface d'échange et mon DTLM, mais je bug pas mal sur le calcul du coefficient global de transfert U.
U étant l'inverse de la résistance thermique surfacique. Cette résistance thermique surfacique total a été calculé en faisant la somme des résistances entre le fluide et l'air à savoir 1/hInterne+R Tube en acier+R Anneau cylindrique isolant+1/hExterne+R Paroi externe) suivant le schéma suivant:
les h ont été calculés avec les formules de corrélation de convection forcée dans un tube (hi=lambda*Nu/Dh, avec Nu=0.023*Pr^0.8*Re^1/3, pour Pr=Cp*rho*nu/lamdba et Re=di*v/nu, qui est la formule utilisée pour un régime turbulent) et de corrélation de convection naturelle à l'extérieur (he=1.42*((Tp-Tair)/L)^1/4).
La corrélation de convection naturelle à l'extérieur a été surévalué de + 5 W/(m²K) prenant en compte le rayonnement. Les autres résistances ont été calculés chacune grâce à la formule e/lambda (lambda laine de verre=0.042 W. m-1. K-1, lambda acier noir=52.33 W. m-1. K-1, lambda alliage d’aluminium=160 W. m-1. K-1).
Avec une vitesse v=7.76 m/s, une viscosité dynamique nu=5.6*10^-6 pour le fluide thermique (SERIOLA 1510) et un diamètre intérieur di=0.0675m pour la paroi, j'obtiens un nombre de Reynolds Re=93565.51562.
Avec un Cp=2.8KJ/kg/k, un rho = 860g/m^3 et une conductivité thermique lambda de 0.1016 W. m-1. K-1 pour mon fluide, j'obtiens un nombre de Prandtl Pr=132.72.
Ainsi donc grâce l'opération précédente j'obtiens un Nu=1112.42 et donc un hi=1674.40 W/(m²K). Par calcul j'obtiens aussi un he=0.92+5 W/(m²K).
Au final j'obtiens une résistance totale Rt=1.35 m2.K.W-1 et donc un U=1/Rt=0.73 W/m²K. Avec un coefficient global de transfert pareil, cela semble rendre complètement illogique mon résultat du flux, et cette valeur ne correspondant à aucune des ordres grandeur des coefficient global de transfert que je vois un peu partout sur être.
Désolé si mon résonnement et mes explications ne sont pas très claires, mais auriez des explications pour de ce si grands écarts de valeurs? Trouvez-vous des incohérences dans ma démarche, notamment en ce qui concerne les formules de corrélation de convection forcée et naturelle? Auriez-vous meilleure approche à me proposer ?
Merci.
-----