Enceinte thermique pour tube, chauffe par intèrieur ou extèrieur?

[invite8db3b764]

Bonjour Futura Science!
Après de nombreuses lectures de posts sur ce forum m'ayant été d'un grand secours, je me lance dans ma première discussion.
Voila mon problème :
Je dois concevoir une enceinte thermique vertical, pour des tubes de 2 m de long, d'épaisseur 2mm et de diamètre pouvant aller de 50 à 200mm.
Mon tube dois pouvoir atteindre la température de 180 degrés.
Je sais déjà que pour chauffer mon tube à cette température et un temps donné (10 min), j'ai besoin de 516W. Je projette également de placer autour du tube (sans contact) un "cylindre" de laine de verre pour limiter les pertes thermiques.

Ma question est la suivante, dois-je placer une résistance thermique à l’intérieur du tube, et placer l'isolant autour du tube à chauffer, ou plutôt bobiner ma résistance thermique autour du tube à chauffer, contre un cylindre en alu pour la conduction de la chaleur?
N'hésitez pas si vous voulez plus de précision, merci d'avance

[invitecaafce96]

Bonjour,
Dans tous les cas, il me semble que vous devez assurer au mieux le transfert de chaleur par conduction et en minimisant toutes les résistances thermiques .
Sinon, au début, seule la résistance va chauffer - quitte à fondre !- et la manip va durer ... un certain temps , sinon des heures .
500 W ne me paraît pas beaucoup . Mais tout dépend du temps de chauffe prévu et des fuites de l'enceinte .

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si c'est possible, il vaut mieux placer les résistances chauffantes à l'intérieur du tube. Mais j'imagine que techniquement c'est plus compliqué et moins pratique (par exemple, s'il faut les remplacer).
Au revoir.

[invite8db3b764]

Merci de vos réponses.
Il me semble aussi que positionné la résistance à l’intérieur du tube me semble le plus intéressant pour le rayonnement thermique qui sera alors optimal. Cependant, mais compétences en thermiques sont limitées et je tourne un peu en rond dans mes calculs à ce niveau là. J'ai du mal à comprendre le principe de l'émission, réception des radiations thermiques..
Arrêtez moi si je me trompe mais par exemple, si une résistance bobinée sur un tube en alu est placée à l’intérieur de mon tube, et que ce même tube est noir. Puis-je en déduire que la totalité de la puissance émise par radiation , soit, pour un tube d'aluminium anodisé de 40 mm de diamètre et longueur 1.9m environ 433 W sera transmise à mon tube à chauffer? ( j'ai pris 0.77 pour l'émissivité, source wikipédia)
Et cette puissance s'ajoute t-elle à celle transmise par conduction?
Auquel cas, je transmettrai plus de puissance que je n'en produit et c'est le prix nobel assuré!


Pour la question de l'isolation, je multiplierai par deux les valeurs de puissance résistives pour la conception finale, afin de pouvoir mieux piloter la température dans mon enceinte.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Oui, rassurez-vous. Pas de risque de Nobel.
Et ne vous prenez pas trop la tête avec les rayonnements. Car, par exemple, vous-même rayonnez pas mal de puissance, mais en recevez presque autant des objets qui vous entourent. Même chose, par exemple, entre le tube et la laine de verre.
Pour des températures et des différences de température faibles, c'est surtout la conduction et la convection qui vont jouer. Vous n'êtes pas dans le vide.
A+

[invite8db3b764]

Merci pour cette répons claire et précise, bonne continuation.

[invite8db3b764]

Bonjour ou re bonjour tout le monde,
Je me permet de relancer ce topic car depuis que je l'ai ouvert, j'ai pas mal travaillé sur le sujet et j'en suis arrivé à la conclusion qu'au vu de mon application, le chauffage par l’extérieur du tube semblait être la solution la plus approprié, malgré un temps de chauffe plus long.

La question aujourd'hui n'est plus là, mais plutôt dans le positionnement de l'enceinte lui même!
Je m'explique, le fait d'avoir une enceinte de deux mètres de hauteur ne va t-elle pas occasionné un fort phénomène de convection naturel à l’intérieur , et ainsi créer un gradient de température important au niveau du tube à chauffer?
Je me suis alors dis qu'en mettant l'enceinte thermique horizontalement, le mouvement convectif serait trop faible pour venir perturber la température du tube à chauffer, mais ce n'es qu'une hypothèse.

Pourriez vous me donner votre opinion sur la question?
Merci

[invite8db3b764]

Up!
J'ai besoin de votre avis s'il vous plaît

[invitecaafce96]

Re,
De toute façon, sans aucun calcul , si vous chauffez sur toute la longueur , mieux vaut mettre votre dispositif horizontal , vous êtes sûr de minimiser une éventuelle convection.

[obi76]

Bonjour,

De toute façon, sans aucun calcul , si vous chauffez sur toute la longueur , mieux vaut mettre votre dispositif horizontal , vous êtes sûr de minimiser une éventuelle convection.

là je ne vois pas bien pourquoi

[invite6dffde4c]

Bonjour Obi.
Le coefficient de convection pour une surface verticale de moins de 30 cm est 9,5 W/m².°C et elle fait plus de 30 cm c'est 11,75 W/m².°C.
Ce sont des valeurs approximatives.
Vous pouvez consulter ces pages:
Courbe de Macadams:
http://www.ivaldi.fr/calcultherm.html
http://www.radiateur-electrique.org/...-radiation.php
Cordialement,

[invitecaafce96]

Bonjour,



là je ne vois pas bien pourquoi

Simplement parce que l'air chaud monte , ce sera toujours plus chaud en haut qu'en bas, dans le cas du tube vertical .