Coefficient d'échange convectif

[invite36b76e62]

Bonjour,

Je cherche à faire le bilan thermique d'un four. Seulement, je rencontre quelques soucis pour évaluer les pertes par les parois. Je ne vois pas comment déterminer le coefficient d'échange thermique. Les parois du four sont soumises à une convection par de l'air à 1000 °C et par rayonnement d'un corps noir à 730 °C.

Je voulais faire le calcul dans le cadre d'une convection naturelle (il n'y a pas de vitesse dans le four) mais je trouve un coefficient he incohérent.

Si quelqu'un peut me donner une piste ?

A l'avance, je vous remercie
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[arrial]

Salut,


Tu peux utiliser un coefficient global de la forme
h =(7,1 + 0,057*Ts)
h en W/m²/K
Ts : température de surface en °C,
mais cela n'est nécessaire qu'en régime dynamique.

En régime stationnaire, on utilise la relation Φ = ΔT/R : il suffit de connaitre les caractéristiques thermiques d'une couche et les températures des surfaces …


@+

[invite36b76e62]

Merci de ta réponse.

D'ou vient cette formule ? Pour ma part j'étais partis sur le calcul du Nusselt ==> détermination du grasholf puis rayleight pour avoir Nu et enfin le h mais en faisant cette méthode je trouve h = 1 W/(m²k). Il y a un problème ... cette méthode ne peut pas marcher ici ?

[invite36b76e62]

* pour trouver le coefficient convectif ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Bonjour

Les parois sont exposées à de l'air à 1000°C à l'extérieur ? A quelle température sont elles ? Quel est ce corps noir qui est à 730°C ?

[invite36b76e62]

je suis en présente de fours fusion d'aluminium d'une fonderie (autant dire de beaux bébés). Le corps noir est donc de l'aluminium liquide (730 °C). La température intérieur du four est de 1000 °C. L'air ambiant est de 20 °C. On estime l'air a un mètre du four a 30 °C. Je n'ai aucune idée des température des parois (pas le matériel pour la mesurer) mais d'après les infos constructeur celles-ci pourraient atteindre 100 °C (j'ai pas encore poser la main dessus pour vérifier ^^).

[arrial]

D'ou vient cette formule ?

C'est une formule empirique pour une convection naturelle, intégrant un terme de rayonnement.
Elle est utilisée pour l'étude d'un four industriel [poudre de silice] en régime transitoire, avec une consigne de 700°C.
J'espère que tu as bien conscience qu'un coefficient h = 1W/m²/K ne correspond à rien …

@+

[invite36b76e62]

ok merci je vais travailler avec ça alors. Et oui j'ai bien conscience que le h que je trouvais ne correspondait à rien.

[invite36b76e62]

Tu n'aurais pas une source pour citer cette formule (un livre ou un site) pour que je puisse y faire référence pour la justifier auprès de mes professeurs stp ?

merci

[arrial]

Tu n'aurais pas une source

Le responsable de ce texte TP est le chargé de cours de convection, en génie énergétique, et est en vacances.
Ça ressemble à une valeur standard de convection en intérieur, avec un terme de rayonnement utilisant une linéarisation de la formule connue dans tous les cours, h_r= 4ε.σ.T_m³
ε : émissivité
σ : cste de Stephan-Bolzmann
T_m = (T_s+T_a)/2

Alors, h_g = h_c + h_r
h_c : convection pure

Tu peux même améliorer la formule en utilisant l'émissivité de ta surface.
Le h_c peut sans doute aussi être amélioré.
Une valeur de 7 est compatible avec une convection supérieure à la moyenne, pour des parois très chaudes.


@+