Avis aux thermiciens

[invite918927f6]

Bonjour à tous,

J'espère qu'une bonne âme parmi vous saura résoudre mon problème. Voilà, j'aimerai déterminer le coefficient d'échange convectif à l'intérieur d'une canalisation. Le problème c'est que la conduite n'est pas rempli.
Pour cela je connais le fluide (de l'eau chaude), la température d'entrée de l'eau (40°C), la vitesse (0,5 m/s) (attention je ne connais pas le débit, j'essai de trouver le coefficient pour un débit quelconque).
Voilà si vous connaissez une corrélation qui me permettrait de trouver ce coefficient ça serai génial (Après avoir longuement cherché, je n'ai rien trouvé).
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[invite918927f6]

Voilà où j'en suis :
Je prend un débit Q, je connais ainsi la section de passage du fluide :
S = Q/vitesse.
Cette section me permet de déterminer la longueur de l'arc de cercle parcouru par l'eau et celle de la corde, mais après je ne ni comment exprimer l'échange avec la paroi de la canalisation ni comment exprimer l'échange avec l'air (puis l'air avec la canalisation).

Merci de votre aide

[invitee3d9cc61]

Bnojour,

En travaillant sur une section en régime établi, et en séparant le contact canalisation-eau et canalisation-air.
Je considérerais que la vitesse de l'air est la même que celle que ton fluide (celui ci "l'emmène" par frottement).
Il faut alors évaluer le nombre de Nusselt grace aux nombres de Prandtl et de Reynolds. En connaissant Nu, tu pourras en déduire ton coeff h d'échange.
A faire pour l'eau et pour l'air.

je te renvoie vers ce bon cours :
http://ltp2.epfl.ch/Cours/Ph_trans_chapitre_8.pdf

[inviteb3e1dcdf]

pour avoir le coef d'échange de chaleur par convection hc

hc=Nu.k/L

k étant la conductivité thermique du metal utilisé
L la longueur du tube
Nu est le nombre de Nusselt

Nu=C(Gr.Pr)ⁿ.K
Gr est le nombre de Grashof
Pr est le nombre de Prandtl

en régime laminaire pour cylindre de grand diamètre on a
C=0.8
n=0.25
et K le coef de transmission globale:
K=[1+(1+1/racine(Pr))²]^-1/4

attention c'est pour les cylindres tels que
D/L>38(Gr)^-1/4



comme tu peux le constater c'est un vrai labyrinthe!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite918927f6]

Merci pour vos conseils, je pense que je vais en effet considéré que l'air circule à la même vitesse que l'eau.
Mais auriez vous une idée de la corrélation à utiliser pour une convection forcée pour un régime turbulent? (pour déterminer le nombre de Nusselt)

[inviteb3e1dcdf]

régime turbulent

C=0.0246
n=2/5
K=[Pr^1/6/(1+0.494 Pr^2/3)]^2/5