Echauffement d'un liquide dans une cuve exposé au soleil
Bonjour,
Je voudrais calculer la température d'un liquide (styrène) contenu dans une cuve cylindrique de 1200 m3 en acier (peinture blanche).
Le réservoir peut être plein à moitié, au quart, ou aux trois quarts.
Il faut considérer un rayonnement solaire qui varie au cour de la journée, de même pour la température extérieure (jour, nuit).
Comment faut-il faire pour connaitre au bout de combien de temps la température du styrène atteindra 35 °C ?
Merci d'avance .!
XXXX PAS DE MAILS XXXX
Dernière modification par obi76 ; 24/03/2012 à 23h24.
Bjr à toi,
Ben déjà si on ne connait PAS la surface exposée !!
Si on ne connait pas sous quelle latitude !!
Si on ne connait pas en quelle saison !!
Bref pas mal de....si et j'en oublie !
Bon W E
Bonjour et merci pour ta réponse rapide,
je peux effectivement connaître les infos que tu as signalé dans ton message mais comment intégrer tous ces paramètres pour utiliser l'équation de la chaleur.
Pourrais-tu m'aider à démarrer et me dire les démarches ainsi que les équations à utiliser, ou peut être as-tu déjà fait un calcul du même ordre.
Merci bcp
Bonjour
Comme l'a souligné f6bes il manque certaines données.
Pour commencer il faut établir un bilan thermique faisant intervenir la température extérieure, le vent et le rayonnement solaire (éventuellement les précipitations).
Une fois ce bilan effectué il faudra prendre des données météo réelle et voir comment la température évolue au fil du temps.
Il faudra par ailleurs préciser la température initiale et déterminer une règle pour cette température, car celle ci ne sera pas homogène dans le bac sauf si il est agité.
Bonjour,
Effectivement j'ai bien récupérer les données météo réel et la T° initiale est de 18°C dans la cuve où le fluide n'est pas agité. j'ai bien pensé au bilan thermique que tu as donné mais j'ai des soucis pour le coucher sur papier, j'aurai vraiment besoin d'une aide extérieure pour faire ces calculs pas à pas..Si tu aurais un peu de temps à me concacrer ca m'aiderais bcp.
Merci
Je vais te faire une feuille excel dès que j'ai un moment; il faudrait juste que tu me précises le département où est située cette cuve (pour les données météo).
Le département est le 67 et merci pour ton aide. Je devrais recuperer la durer densoleillement et la vitesse du vent pendant l été en plus des températures.
merci bcp
Voici déjà les données d’irradiation solaire (pour Strasbourg). Les valeurs correspondent au flux que reçoit une plaque verticale dirigée vers le sud.
L'éclairement global par ciel clair correspond au flux maximal théorique reçu. l'éclairement direct est une moyenne (on comptant la couche nuageuse moyenne sur le mois), l'éclairement diffus est le flux propagé par le ciel; l'éclairement global est la somme de ces 2 quantités précédentes. L'éclairement reflété est une moyenne en considérant les réflexions provoquées par le sol et l'environnement.
Pour le bac il faudra considérer que l’énergie reçue correspond au flux direct moyen sur une surface équivalente à la hauteur * le diamètre du bac, plus le flux diffus sur la surface totale du bac. On ne prend pas en compte le flux reflété qui est négligeable.
Ce flux est en partie absorbé par la couche de peinture du bac et en partie reflétée; avec une couche blanche pas trop sale on peut considérer qu'on reflète environ 80% de la partie visible (42% de la lumière du soleil au zénith) et 10% de la partie infrarouge (55%), soit une proportion absorbée d'environ 58% du flux calculé précédemment. Cette quantité de chaleur est transférée au bac qui va s'échauffer (énergie * temps / masse *cp)
Simultanément le bac va rendre cette chaleur à l'environnement sous forme de rayonnement IR et de convection. La partie rayonnée correspond à φ= S * 5 * (Tbac-Tambiant)
La partie dissipée par convection correspond à φ = S * (Tbac - Tambiant) * (4 +2v)
avec s = surface du bac en m², v= vitesse du vent en m/s et φ le flux dissipé en watts.
il faut également prendre la déperdition par le fond du bac : φ = S * k * (Tbac - Tsol) avec S = surface du fond du bac et k un coefficient dépendant de la nature du sol (2 pour du sable, 4 pour de l'argile).
Il faudra donc construire une feuille Excel avec le calcul de chaque partie du bilan thermique par heure, puis dérouler les formules pour voir l'évolution au fil du temps. J'ai posé beaucoup d'hypothèses simplificatrices (calcul de la convection, des déperditions par le sol etc), mais le résultat sera tout de même assez réaliste.
données irradiation strasbourg.zip
