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Refroidissement d'une surface par l'air libre



  1. #1
    garrygarry

    Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Bonjour,
    J'espère que quelqu'un pourra m'aider.
    Je souhaiterais connaitre une formule pour connaitre quel impact a l'air sur le refroidissement d'un élément chauffant.

    Mes données:
    Surface plane en contact avec l'air: 0.45 m^3
    Chaleur de la surface (supposons la constante) : 36°C
    Température de l'air (supposons la constante aussi): 40°C
    Convection libre

    Dites-moi si vous avez besoin de plus de données car je ne sais spas comment m'y prendre.

    Merci et bon week-end
    Garrygarry

    -----


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  3. #2
    PIXEL

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    dans ton cas , c'est un élément refroidissant

    puisque l'air est plus chaud que l'élément chauffant

  4. #3
    invite07941352

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Bonjour,
    Donc , vous cherchez la puissance électrique dissipée dans la plaque , puissance supposée uniformément répartie ???
    Au lieu de chaleur , il vaut mieux dire Température de surface de la plaque .

    Cela me paraît impossible : tel que posé , c'est l'air à 40° qui va réchauffer la plaque à 36° . Au départ , la plaque est déjà à 40 ° C , elle ne peut que dépasser 40°
    si on ajoute une puissance électrique à dissiper .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  5. #4
    garrygarry

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Oups erreur de ma part disons avec un élément chauffant de 50°C
    EDIT: Exactement je considère la plaque avec une température uniformément repartie

    Merci
    Garrygarry
    Dernière modification par garrygarry ; 22/04/2016 à 15h28.

  6. #5
    PIXEL

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    ça dépendra des courants de convection ( en l’absence de courant d'air)

    c'est trés difficile à modéliser.

    pourquoi cette question ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    invite07941352

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Re ,
    Un bon saura le faire ( pas moi , pas moi ! ) au prix de quelques hypothèses ...
    Déjà il va vous demander plaque verticale ou plaque horizontale ?
    Puis nature du métal , état de surface du métal de la plaque , peut être son épaisseur . ... l'âge du capitaine !!!

    Vous voyez le genre de calculs que cela entraîne ?... Mais il existe des logiciels qui doivent donner des résultats plus ou moins approchants .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

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  10. #7
    garrygarry

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Merci pour vos reponse.

    Alors si vous connaissez des noms de logiciel gratuit ou payant ça m'arrangerait beaucoup!
    Je suis en train de modéliser informatiquement une résistance de puissance dans un coffret pour mon IUT. Du coup il me faut la température qui est refroidie dans l'air....
    Alors si un bon viens sur le forum je suis preneur !

    Merci encore

  11. #8
    invite07941352

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Re,
    Donc , pour être certain de votre problème :

    " Je voudrais connaître la température d'équilibre à l'intérieur d'un coffret , en fonction de la puissance électrique dissipée à l'intérieur , en fonction de la température extérieure ."

    Pas la peine de prendre une plaque , les logiciels savent faire pour les boîtes .
    PS : Il y avait un très bon en Thermique , mais on le voit plus ....
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  12. #9
    invite07941352

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Re,
    Après , si vous avez le matériel , pourquoi ne pas faire la manip en réel ?
    Il ne faut pas beaucoup de matériel : connaître P élec. et un thermomètre pour la surface ...
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  13. #10
    fabang

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Et puis la surface étant exprimée en m^3, ça complique un peu le problème

  14. #11
    f6bes

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Citation Envoyé par garrygarry Voir le message
    Merci pour vos reponse.

    Alors si vous connaissez des noms de logiciel gratuit ou payant ça m'arrangerait beaucoup!
    Je suis en train de modéliser informatiquement une résistance de puissance dans un coffret pour mon IUT. Du coup il me faut la température qui est refroidie dans l'air....
    Alors si un bon viens sur le forum je suis preneur !

    Merci encore
    Bjr à toi,
    Moi ce qui me géne, c'est le....coffret !!
    Taille du coffret ....inconnue ?
    Matiére du coffret...inconnue ?
    Echange thermique du coffret avec ..l'ambiance EXTERNE...inconnue ?
    Suivant le VOLUME du coffret des choses seront fort différentes !
    Bon WE
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  15. #12
    fabang

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Ou alors tu ne parles pas d'une surface, mais d'un coffret cubique de 0,45m de coté.
    Dans ce cas tu peux mesurer la résistance thermique, tu enfermes à l'intérieur une ampoule de 60W et après 1h de stabilisation tu mesures la température à l'intérieur, et tu calcul la différence avec la température extérieure.

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  17. #13
    garrygarry

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Haha oui desoler fabang tu as raison pour l'unité !! Erreur de ma part encore une fois.
    Je pensait à quelque chose d'autre sûrement quand jai écrit mon message
    Vous me parler de logiciel mais
    Quel sont le nom des logiciel qui peuvent me le faire ?
    Merci à vous!

  18. #14
    garrygarry

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    A f6bes.
    Je pensais obtenir la "formule" de base qui s'adaptera à mon cas et puis pour les calcul voir après.
    Tu pense à quoi?
    Merci

  19. #15
    LPFR

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Bonjour
    Voici quelques informations pour faire des calculs… approchés :
    Courbe de Macadams:
    http://www.ivaldi.fr/calcultherm.html
    http://www.radiateur-electrique.org/...-radiation.php
    La loi de Mac Adams donne des coefficients de convections approximatifs en fonction de 4 situations:
    1- La surface chaude est horizontale et dirigée vers le haut
    2- La surface chaude est horizontale et dirigée vers le bas
    3- La surface chaude est verticale et de moins de 30cm de hauteur
    4- La surface chaude est verticale et de plus de 30cm de hauteur.

    On a les coefficients suivants: 1=14.5; 2=7; 3=9.5; 4=11.75 avec chaque coefficient en W/m².°C.

    Au revoir

  20. #16
    RomVi

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Citation Envoyé par garrygarry Voir le message
    Haha oui desoler fabang tu as raison pour l'unité !! Erreur de ma part encore une fois.
    Je pensait à quelque chose d'autre sûrement quand jai écrit mon message
    Vous me parler de logiciel mais
    Quel sont le nom des logiciel qui peuvent me le faire ?
    Merci à vous!
    Bonjour

    Les logiciels de thermique ne te serviront pas à grand chose car il faut renseigner soit même le coefficient d'échange.
    Ce coefficient détermine la puissance dissipée en fonction de la différence de température entre la plaque et l'environnement. Les valeurs données par LPFR un peu plus haut donnent des valeurs approchantes si la surface n'est pas métallique et si la différence de température n'est pas trop importante (ce qui est le cas ici).
    On peut sinon calculer une valeur par corrélation, je peux donner plus de détails si nécessaire.

  21. #17
    fabang

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Si tu veux faire une estimation à la louche de la résistance thermique de convection tu peux faire le calcul suivant:
    Rcv = 1/(h * S) et pour une surface verticale considérer que h = 10 W/m²K.
    Reste à savoir comment sont apportées les calories à la surface S et à calculer la résistance de conduction éventuelle à ajouter à Rcv.
    En gros avec 0,45m² tu peux tabler sur 4,5W par degré d'écart entre la température de la surface de ta plaque et la température de l'air ambiant.

  22. #18
    RomVi

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Si on prend en compte la température de la surface alors la conduction du boitier ne joue aucun rôle.
    Par contre attention avec la notion de "température d'air ambiant", il faut plutôt parler de température de l'environnement.

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  24. #19
    fabang

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    La température de la surface est une donnée d'entrée hypothétique, (Si c'est le résultat d'une mesure c'est que l'affaire est faite ) La résistance de conduction sert à calculer la température de la surface.

  25. #20
    RomVi

    Re : Refroidissement d'une surface par l'air libre

    Je suis d'accord, mais le problème devient alors beaucoup plus compliqué, car la puissance apportée dans le boitier se dissipe aussi par les bords et la base. Par ailleurs l'auteur de la question a bien précisé une température de surface.

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