Température de surface et condensation superficielle

[invitee3d9cc61]

Bonjour,

je voudrais déterminer par le calcul quelle est la température de surface pour un matériau dans une ambiance donnée connue (Tair notamment) et connaissant les propriétés de mon matériau.

Attention. Ce n'est pas le cas classique de condensation superficielle pour un composant de l'enveloppe d'une maison. Il est dans ce cas facile de déterminer la température de surface intérieure car on connait deux expressions du flux (conduction et limite convectif).

Je veux ici le déterminer pour n'importe quel matériau : un pilier béton dans mon bâtiment, un miroir dans ma salle de bain, un faux plafond en plâtre...

Ici, je ne sais pas trop comment m'y prendre. Un bilan d'énergie sur mon matériau ? J'aurais : énergie émise, énergie reçue, terme convectif, et terme conductif dans le matériau... mais comment connaître ce dernier ? Est ce correct de le considérer nul ?

Un thermomètre infrarouge donne la température en mesurant le rayonnement thermique... ici impossible de le calculer.

Merci d'avance,
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[arrial]

Chalut,


Ça n'est pas simple : il faut connaitre les déperditions [W] à travers la surface considérée, ainsi que le coefficient ce convection :

|P/S| = h.|T - T∞|

Sinon, un thermomètre à infrarouge te donnes une température apparente [émissivité = 1] ; pour avoir la température vraie, il faut lui entrer l'émissivité du revêtement, ou utiliser une sonde de surface …



@+

[invitee3d9cc61]

arrial,
c'est justement les déperditions que j'ai du mal à expliciter.

en partant d'un équilibre sur ma surface, j'ai :
émission de la surface + émission reçue de la surface + terme convectif + terme diffusif=0
Pour le terme diffusif, en fait je connais justement la température "au coeur" de mon matériau. Donc j'écris :
Mon bilan donne donc :


Je vais faire qqs applications numériques, pour un plafond rayonnant. De l'eau à 18°C passe dans des tuyaux pris dans du plâtre dont je connais la conductivité, et je choisis mon épaisseur caractéristique de 1cm.
Je connais la température de l'air (25°C), du sol (22°C). J'oublie les facteurs de forme (les surfaces sont en regard). Une émissivité de 0.9 pour les deux. Je veux justement évaluer l'impact sur la température de surface si je prends un matériau "peu émetteur".

[arrial]

… ma première impression est que, avec du plâtre par exemple, on peut se passer des termes de rayonnement en σ .T⁴, considérant un coefficient de convection h global, qui prend en compte une part de rayonnement. Il faut bien avoir conscience que la linéarisation du phénomène de convection est très très abusive, donc grossière. Enfin, tu peux toujours tester …
Tu ne veux pas te contenter de mesures et d'empirique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee3d9cc61]

en fait je veux voir l'influence du facteur d'émissivité du matériau que je choisis sur la température.
Donc pour un facteur e=1, effectivement, il n'y aura pas une grosse différence.

J'ai fait le calcul avec et sans la prise en compte du rayonnement dans le cas présenté au dessus. J'obtiens 21,30°C avec rayonnement et 21,06°C sans rayonnement.

Mais si je change la température de mes parois environnantes en prenant égal à la température de l'air. C'est à dire que mon plancher et mes murs sont à l'équilibre avec l'air. Attention, faux si c'est de mon enveloppe, là je parle de mon plafond entre deux étages et de cloisons.
Bref, dans ce ca là, j'ai 22,05°C avec rayonnement et bien sur toujours 21,06°C sans rayonnement.

[invitee3d9cc61]

Pour ce qui est de la prise en compte du rayonnement avec h, que me conseilles tu ? Quelles valeurs ?
Là j'ai pris h=7,8W/m².K conditions intérieures classiques.

Et pour ce qui est de la mesure, je n'ai pas le cas, et ne peux donc pas mesurer, mais j'aimerais bien le faire pour valider ces petits calculs.