Bonjour à tous ceux qui voudront bien lire ce message. C’est mon premier alors n’hésitez pas a m dire si j’en demande trop…
J’ai un petit problème de thermodynamique appliquée aux longueurs de bain de refroidissement dans l’industrie plastique.
Enoncé :
Soit un tube en HDPE de Øext 110mm avec une épaisseur de paroi de 10mm. Quelle est sa température en tout point sur ces diamètres (int, ext, et entre) après une longueur de bain z.
Objectif :
Dimensionnement des longueurs de bain de refroidissement.
Réalisation d’un programme VB.
Début de solution : (n’hésitez pas, là non plus, à corriger toute erreur potentielle)
Constante / Données constructeur
Diamètre exterieur D 110 [mm]
Epaisseur paroi t 10 [mm]
Débit G 580 [kg.h-1]
Materiau (HDPE)
Conductivité thermique λ à 20°C 0,5 [W.m-1.K-1]
Capacité thermique cp 2000 [J.kg-1.K-1]
Densité ρ 950 [kg.m3]
Temperature d'entrée [°C] 220 [°C]
Temperature du bain [°C] 20 [°C]
Coefficient de transfert thermique h 1500 [W.m-2.K-1]
Calculons d’abord des choses simples :
Surface section tube S 0,003141593 [m2]
Perimètre Diamètre exterieur P 0,345575192 [m]
Pour ca, pas besoin de formule…
J’ai donc commencé à calculer la longueur caractéristique de mon tube. Elle est donnée par Lc=Volume considéré / Surface d’échange ou dans mon cas, si on simplifie, S/P
J’ai donc longueur caractéristique Lc 0,009090909 [m]
Autre chose simple à calculer, c’est le débit volumique pour avoir le débit linéaire (Calculer avec Débit G et Densité ρ puis Section S).
Débit volumique GV 0,610526316 [m3.h-1]
Débit linéaire GL 0,053982378 [m.s-1]
C’EST MAINTENANT QUE CA COMMENCE :
Calcul du nombre de Biot donné par NBiot = hLc/ λ
Et la j’ai une question : Comment calculer le coefficient de transfert thermique (j’ai pris une valeur de bouquin moyenne pour l’instant)
NBiot 27,272727272727 []
Calcul de la diffusivité thermique a donné par a = λ/ ρcp :
a 2,63158E-07 [m2.s-1]
Calcul du nombre de Fourier donné par en fonction du tps et donc d’une longueur d’extrusion ou de bain :
Fo = at/LcLc
Et c’est la que je bloque, j ai bien trouvé un formule qui me donne la température de surface mais il me manque la température aux différents diamètres.
Voila, je joins le fichier xls ou les calculs seront peut être plus facile a suivre que sur mon commentaire.
Merci d’avance a tous…
-----