Transfert de chaleur

[invite45b05fd1]

Bonjour,

Je vous soumet un problème! ^^
Nous avons une enceinte cylindrique fermée dont les parois latérales sont traversées par un fluide caloporteur. Au centre de l'enceinte, un produit avec une sonde de température. Le produit est à une distance R = 12 cm des parois qui sont fixées à -60°C. L'air ambiant est à une pression de 1 Atm. Après 20h dans l'enceinte, la température du produit (initialement à 20°C atteint -27°C).
A cette date, nous instaurons un vide quasi-instantané de 0,120mbar dans l'enceinte. Après 8h, la température mesurée est de -20°C et après 23h, elle est de -12°C. Comment expliquer ce phénomène étrange?

ps: Notons qu'après calcul de la conductivité de l'air à 0,120mbar, on trouve 0,025589 W/m/K alors qu'à pression atmosphérique pour une même température, on a 0,025999 W/m/K.
ps2: J'ai envisagé le refroidissement par conduction à travers le sol de l'enceinte entre le produit et les parois latérales mais dans ce cas, pourquoi cette hausse de température une fois le vide établi?!



Si vous avez des questions sur des points imprécis n'hésitez pas. Merci d'avance!
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[invite8fd0ee2c]

Bonjour,

A cette date, nous instaurons un vide quasi-instantané de 0,120mbar dans l'enceinte.

Cette transformation est-elle isotherme?

[Boumako]

Bonjour

Serait il possible de préciser la nature de cet objet placé au centre ? A 1ere vue je dirais que le socle apporte un peu de chaleur à l'objet par conduction pendant qu'il se refroidit également par convection et rayonnement. Une fois le vide établi la part convective devient presque nulle, le bilan devient positif et l'objet se réchauffe.
L'idéal serait de fournir un schéma précis de l'enceinte afin de faire une petite simulation.

[invite45b05fd1]

Voici en pièce jointe un schéma avec une photographie du dispositif. C'est un lyophilisateur pour les connaisseurs! =)
En fait les "parois" réfrigérantes sont ni plus ni moins qu'un tube réfrigérant en spirale et le "produit" à l'intérieur est un plateau en plastique dans lequel est implanté une sonde température (au centre du plateau à priori mais rien de sûr).
Je n'ai pas de logiciel de simulation. J'ai tenté des calculs de transfert de chaleur en prenant en compte la convection, conduction et rayonnement afin de déterminer la température théorique au centre du plateau mais je n'en avais fait que pour des situations bien plus simples il y a quelques années de cela donc je n'ai pas abouti à des résultats cohérents. ^^

La baisse de pression à 0,120mbar s'effectue à une température des tuyaux réfrigérents fixe oui.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Philou67]

Bonjour just1bruitdoux,

Comme expliqué ici, les pièces jointes de type image doivent être prioritairement introduites sous forme de fichier de type image (JPEG, PNG ou GIF). Merci de fournir à nouveau des pièces jointes de ce type dans un nouveau message.

Philou67 pour la modération.

[Boumako]

Ça risque d’être plus compliqué à simuler que je le pensais (même si pas impossible), car pour avoir des résultats significatifs il faudrait connaitre la nature des parois (composition, isolation éventuelle etc).