Bonjour,
J’ai un conduit vertical calorifugé de 100 mm x 40 mm de section de passage, ouvert aux 2 extrémités, hauteur 2,0 m.
Je place une résistance chauffante à mi-hauteur dans le conduit. La résistance génère une température de 100°C. La température à l’extérieur du conduit est de 20°C.
Est-il possible de calculer le débit d’air généré par convection naturelle dans ce conduit ?
Merci à tous
Bonjour.
Bienvenu au forum.
La phrase "qui génère une température de 100°" n'est pas claire. Il peut s'agir c'est un dispositif régulé que chauffe l'air qui passe à côté toujours à 100°, indépendamment du débit d'air. Mais si c'est une résistance, elle dissipe une puissance plus ou moins constante, indépendamment du débit, et la température dépendra de celui-ci. Donc, il-y a quelque chose à éclaircir.
L'air de la moitié du basse du tube est à 20° et celui de la moitié haute est à 100° ou a une autre température qui dépend du débit d'air, suivant la réponse à la question que je viens de poser.
La densité de l'air chaud est plus faible que celui à 20°, le poids de la colonne totale d'air est plus faible que si l'air était à 20° et ceci donne une différence de pression entre le bas el le haut du tube. Avec cette différence de pression, il suffit de chercher dans les abaques, le débit d'un tube du diamètre donné. C'est le principe des cheminées d'usine d'il-y a un siècle: elles servaient à créer le tirage.
Il faut donc calculer le poids total de la colonne, faire la différence avec celui d'une colonne à 20°, et diviser ce poids par la section du tube. Cela donne la différence de pression entre les deux extrémités.
Si la température de l'air chaud est de 100° indépendamment du tirage, le problème est simple (à condition d'avoir les abaques) mais peu réaliste. Par contre, si la température dépend su tirage, il faut faire le problème par des approximations successives.
Au revoir.
Merci pour ces précisions.
Concernant la température de 100°C, en effet ce n’est pas très clair. Je précise donc qu’on suppose que la résistance est autorégulée (elle possède un capteur de température) ce qui va permettre de générer suffisamment d’énergie calorifique dans ma section de 100 mm x 40 mm (qui devient donc un tube de 71 mm de diamètre) pour maintenir une température constante moyenne de 100°C à la sortie de la résistance, quel que soit le débit.
Cette autorégulation devrait donc aboutir à un équilibre : La résistance chauffe l’air, l’air par convection (à 20°C) refroidie le milieu, la résistance produit un peu plus d’énergie pour composer etc…, jusqu’à obtenir un débit et une température constante.
Par ailleurs, je précise que c’est surtout un débit que je cherche (m3/h. ou m3/s) ou la vitesse de l’air dans le conduit, même si ce n’est qu’une approximation car nous prévoyons la réalisation d’un prototype et je voudrais être aussi proche que possible de la réalité afin de limiter le cout des maquettes.
Concernant les abaques, où peut-on les trouver ? (désolé si mes questions paraissent un peu futiles mais je suis acousticien et mes connaissances en aéraulique sont un peu limitées).
Merci d’avance,
Bonjour,
Il y a quelques années j'ai trouvé sur le web un cours du CNAM avec les abaques pour le calcul des débits pour des VMC. Je dois encore l'avoir... dans une autre bécane. Je vais le chercher et je vous contacte. Si non on peut faire un calcul avec la viscosité de l'air, etc.
Au revoir.
Re-bonjour.
En attendant mieux, je vous ai trouvé ce site http://www.xpair.com/savoir_faire.ph...3&pint_SavId=5 qui peut vous dépanner.
Le mot magique es "perte de charge".
Au revoir.
