diffusion de la chaleur en mode dynamique

[inviteec7a3a39]

Bonjour,

Je suis nouveau sur ce forum et je precise que je ne suis pas physicien mais plutot informaticien.
Mais j'ai besoin de la physique. En effet, je travaille sur un logiciel dans lequel u phénomène physique rentre en jeu.

Je refroidit à environ 2°C/min une vitre d'un double vitrage sur un cercle de 6cm de diamètre. Le double vitrage est composé de deux vitre en verre avec de l'air au milieu.
le froid passe donc la première vitre ppuis l'air puis la deuxième vitre.

Je veux connaitre la tempèrature apres la première vitre.
J'ai recherché des solution qui ne sont pas terrible.

J'ai calculé le flux de chaleur qui passer dans les trois couches :
q = (T1-T4) * 1/ (e1/lambda1*s)+(e2/lambda2*s)+(e3/lambda1*s)

et apres j'ai calculé ma température T = T1 - q*(e1/lambda1*s)

mais la correction n'ai pas assez bonne.

Je crois que ce calcul est en stationnaire et que je dois faire deu dynamique.

Mais là je suis perdu.

merci par avance pour votre aide.
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[obi76]

Si tu le fais en dynamique (apparition de turbulence de l'air entre les 2 plaques), alors tu n'as qu'un seul moyen (à part des tables ou je ne suis même pas sur que ça y soit) : simuler l'écoulement d'air entre les deux. Il te faut donc un logiciel de méca-flu capable de simuler les tourbillons etc, et te donner le coefficient de convection turbulente (plus élevé que le coeff de convection normal).

C'est pour ça justement que l'écart entre les 2 plaques est calculé de telle sorte que l'air n'entre pas en turbulence, et donc isole mieux.

J'espère avoir amené un début de réponse. pour la suite je ne pense pas qu'on puisse amener si simplement un "terme de correction" lorsqu'on passe en régime turbulent...

[inviteec7a3a39]

merci pour cette réponse.

et si on considére que le flux de chaleur est identique lorsqu'il passe le vitrage et que dans les différentes couches, il n'y a aps de dispersion latéral du vitrage.

je rappelle que le vitrage est considéré comme tres grand (environ 10x plus grand) que la zone que l'on refroidit.

j'espère que ca peut faire avancé le schmilblick

merci

[inviteec7a3a39]

bonjour,

pas de réponse

si je n'est pas était clair dite le moi

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Ce n'est pas une histoire de "épaisseur négligeable devant le coté", la turbulence s'instaure non pas en fonction des dimensions du systèmes mais des contraintes qui y apparaissent (ici à cause de la différence de température).
Si la différence de température entre les 2 faces est élevé, alors la convection va entraîner un mouvement de l'air, mouvement qui deviendra turbulent si l'épaisseur est trop grande.

ma réponse précédente reste valable

[inviteec7a3a39]

Je vous joins un schéma avec mes calculs pour que vous compreniez mieux.
Je pense qu'il y a un petit malentendu car le convection de l'air peu influencer mais je pense pas tant que ça.

Merci pour toute aide

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je ne suis pas sur d'avoir compris qu'est ce que vous entendez par "dynamique".
Si la chaleur qui traverse chaque couche est la même, le calcul est totalement statique. Pas de convection et régime établi depuis des siècles.
Même avec de la convection en régime turbulent ou non, le régime peut être stationnaire. Ce n'est toujours pas du dynamique.
Par contre, si vous venez d'appliquer la source de chaleur sur la vitre et que vous regardez comme évolue le phénomène avec le temps (vers le régime stationnaire), ça c'est du dynamique.
Je pense que dans des situations normales, il y a de la convection dans les doubles vitrages, qu'elle n'est pas négligeable et que le régime est laminaire.
Au revoir.

[obi76]

Dans les doubles vitrages le régime est effectivement laminaire (c'est calculé pour ça). maintenant on a les dimensions, mais cela ne permet pas de conclure sur la laminarité du système. Ici l'air va se mettre en mouvement entre les 2 plaques, ce qui fait que la chaleur ne se fait pas que par conduction, mais aussi par convection. C'est ici l'origine de la correction à apporter.

Je disais juste que la convection, selon qu'elle soit laminaire ou turbulente (à déterminer) sera totalement différente.

Néanmoins l'hypothèse comme quoi il ne sagit que de conduction thermique je la considère fausse.

[inviteec7a3a39]

Comme je le précise dans mon premier email, je suis plus informaticien que physicien et cela me dépasse un peu.

Pouvez vous donc me dire comment je peux connaitre ma température en apportant les bonnes corrections

par avance merci

[inviteec7a3a39]

petite precision

en fait je refroidit à 2°C/min d'un coté d'une feuille de vitre et je regarde l'humidité se déposer à l'intérieure du vitrage b(T2 dans ma piece jointe). Mais la température T2 est différente de ma température de refroidissement de ma cellule T1

merci pour vos réponses

[invite6dffde4c]

Re.
Bon, c'est bien du dynamique comme je l'entends.
Le calcul de votre feuille est en régime stationnaire et n'est pas applicable.
Il vous faut résoudre une équation différentielle en fonction du temps. C'est l'équation de la chaleur:

Que j'ai simplifié à une seule dimension (x est dans l'épaisseur de la vitre).
Mais même ainsi, on ne tient pas compte de la convection. Peut-être que, dans un premier temps, on peut s'en passer.
Désolé, mais au moins que quelqu'un connaisse ou ait un logiciel de simulation ad hoc, ce n'est pas très simple.
Peut-être que si vous nous racontiez le pourquoi de tout ça, on pourrait avoir des idées.
A+

[inviteec7a3a39]

a mon boulot, on veut certifié les double vitrage en mesurant le point de rosée du vitrage à l'intérieure ce qui rend compte de l'humidité restante dans la couche d'air entre les deux feuilles de verre.
en fait, la mesure se fait de facon optique, la condensation à l'interieure de vitrage diffracte le rayon et l'on a une perte d'intensité à ce moment là.

voilà j'espère que cela répond à vos interrogation

[invite6dffde4c]

Re.
Je pensais que les certifications se faisaient de façon plus sérieuse.
L'estimation de la température par le calcul ne sera, dans le meilleur des cas, que ça: une estimation. Rien de plus.
Il y a trop de paramètres inconnus.
Si on veut déterminer la quantité de vapeur d'eau il faut la mesurer, pas la deviner.
On doit, je crois, pouvoir utiliser des méthodes d'absorption de la lumière, comme dans les appareils qui mesurent le contenu en CO des gaz d'échappement.
A+

[invite61c21e86]

Re.
Je pensais que les certifications se faisaient de façon plus sérieuse.
L'estimation de la température par le calcul ne sera, dans le meilleur des cas, que ça: une estimation. Rien de plus.

mais ou est donc la verite? et pusi quelle verite!

Il y a trop de paramètres inconnus.
Si on veut déterminer la quantité de vapeur d'eau il faut la mesurer, pas la deviner.

mais qu'est-ce qu'une mesure? quelle perception de la verite ai-je?

Bref

votre condensation, vous la prenez a 12 degre?
c'est quoi tes conditions extremes pour le calcul (Tmini)

a+

[inviteec7a3a39]

je precise que la methode est optique et bien approuvé.

Je programme juste pour upgradé l'instrument. Je ne dois pas remettre en cause la methode. On valide la couche d'air du vitrage en fait.

Ce qu'il me manque c la température T2 à l'interieure du double vitrage (voir le pdf joins au dessus).

On ne mesure pas à 12°C, on refroidit à des températures allant jusque -120 à -130°C.et on regarde si la rosée se forme à l'INTERIEURE

La plupart des doubles vitrages n'ont pas de point de rosée avant -100 à -110°C.

pouvez vous m'aider oui ou non

merci

[inviteec7a3a39]

je precise aussi que c la température du dépot de la rosée qui permet de mesurer à l'intérieure (sans abimé le double vitrage) la quantité d'humidité dans l'air.

De plus cette mesure se fait de façon optique. j'ai juste besoin de la correction de la température car ma cellule est séparer par un feuille de verre.

merci

[obi76]

On peut vous aider oui (la remise en cause du protocole ne regarde que vous).

Bref, relisez ce qu'on a dit, le terme de convection ne s'obtient pas "comme ça". Deux solutions sont envisageables : soit une simulation, soit avec un Nusselt (les puristes apprécieront).

Cordialement

[invite61c21e86]

On peut vous aider oui (la remise en cause du protocole ne regarde que vous).

Faux et inutile.

une equation de chaleur ferait du bien.

A mon avis, c'est de la thermique pure sans dynamique.

Votre vitesse de descente en temperature, elle est de combien?

[inviteec7a3a39]

je pense comme Pera, ma vitesse de descente est de 2°C/min.

[invite61c21e86]

fait toi une petite equation de chaleur alors. par contre pour le coeff de convection, comme si tu n'avais qu'une seule paroi.

sinon la temperature a l'interieur, vous l'avez jamais mesuree?

[inviteec7a3a39]

non on n'a jamais mesurée la température intérieure.

j'upgrade un appareil livré clef en main il y a 20 ans quand le programme tourne encore sous DOS. Mais pas de descriptif du programme ni de la correction de température.

merci pour vos réponse

a+