Bonjour tout le monde,
Je suis en prépa et je me suis lancé sur l'étude du refroidissement passif d'un bâtiment pour mon TIPE. En fait, je me place dans la situation suivante :
on considère une enceinte cubique plongée dans de l'air chaud (35°C), pour modéliser une maison en été.
- On dispose sous cette enceinte d'une arrivée d'air froid, venant d'un puits, façon puits canadien.
- A l’intérieur de la maison, des gens vivent et dégagent une puissance thermique, les murs laissent passer un flux thermique. Et le tout chauffe l'enceinte.
- Sur le toit de la maison, nous allons poser des cheminées pour évacuer le plus de puissance thermique.
Mon objectif c'est d'atteindre un équilibre de température ambiante à une température confortable, 20°C par exemple.
Ce que j'aimerais mesurer c'est l'influence des cheminées sur la ventilation passive :
- les paramètres géométriques (leur diamètre, leur surface, leur nombre et leur répartition)
- et aussi l'influence du matériau utilisé : je pars du principe que pour qu'il y ait ventilation passive, il faut que l'air sortant de la cheminée soit plus chaud que celui de l’extérieur. La solution que j'aimerais étudier consiste à utiliser des cheminées qui chauffent l'air qu'elle contiennent pour augmenter le tirage et donc la ventilation. (la chaleur des cheminées viendrait du rayonnement solaire et de la diffusion de la chaleur extérieure). Ainsi le matériau de la cheminée aurait beaucoup d'importance, de par sa conductivité thermique.
Le problème auquel je me heurte, c'est que je ne sais pas comment modéliser théoriquement l'écoulement d'air avant de faire mes expériences sur maquette.
-Si je choisis un modèle atmosphère isobare, je peux utiliser le premier principe de la thermodynamique industrielle pour évaluer l'enthalpie. Mais en
négligeant les différences de pression, j'ai l'impression de supprimer le moteur de mon écoulement.
-J'aimerais utiliser un nombre adimensionné pour me placer dans une bonne similitude, mais je ne sais pas vraiment lequel choisir. Le nombre de Rayleigh me semblait bien, mais si je pouvais avoir votre avis cela m'aiderait beaucoup.
Savez-vous quelle modélisation est généralement adoptée dans ce genre de problème ? Avec quel nombre adimensionné ?
Merci d'avance pour vos conseils.
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