Tests de variation thermique d'une pièce
Bonjour tout le monde,
je dois effectuer quelques calculs sur des variations de température d'une pièce en acier de dimensions 1000*1000*100, qui passerai à plusieurs reprises dans une chambre à 15°c et ensuite à 250°c. La pièce change de chambre toutes les 15 secondes.
J'ai effectué tous mes calculs sur le principe de convection, seulement mes valeurs me semblent anormales (variations de température allant jusqu'à 30°c).
Pourriez-vous m'éclairer?
Bonjour ,
Dans des temps si courts , il ne peut pas y avoir de différence notable même en surface ...
Alors que dire au milieu de l'épaisseur ?
De mon point de vue simpliste , la pièce de 800 kg va mettre des heures , voir des jours à atteindre la température uniforme de 132 °C ,
le cœur de la pièce étant toujours un peu en retard par rapport à la surface .
Ce temps de stabilisation doit pouvoir se calculer par les thermiciens du forum .
" Bonjour tout le monde,
je dois effectuer quelques calculs sur des variations de température d'une pièce en acier de dimensions 1000*1000*100, qui passerai à plusieurs reprises dans une chambre à 15°c et ensuite à 250°c. La pièce change de chambre toutes les 15 secondes.
J'ai effectué tous mes calculs sur le principe de convection, seulement mes valeurs me semblent anormales (variations de température allant jusqu'à 30°c).
Pourriez-vous m'éclairer? "
J'ai omis de préciser que la pièce, suite aux usinages qu'elle subit, doit avoir une température initiale de 190°c.
Bonjour
Combien as tu pris en coefficient d'échange ?
J'ai pris 7.05 W/(m²*K)
En refaisant les calculs je me retrouve à avoir des variations de température d'environ 0.001°c, d'après des faits réel il faudrait trouver quelques degrés max, je me demande si les formules que j'utilise ne donnent pas la température du noyau, du coup est-ce qu'il y a des formules spéciales pour calculer la variation de température seulement à la surface?
Dernière modification par CLPER ; 17/02/2017 à 09h25.
La variation de température en surface ne se répercute pas immédiatement au centre de la pièce, il faut prendre en compte la diffusivité. Tu as une explication ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffus...3%A9_thermique
d'accord, cequi veut dire que les variations de température calculées sont des variations à la surface de la pièce si je ne prend pas en compte la diffusité ou alors est-ce que c'est un paramètre à absolument prendre en compte dans mes calculs?
Non c'est plus compliqué que ça, la diffusivité permet de connaitre le déphasage en température au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la surface, mais l'élévation en température dépend de la quantité de chaleur cédée, elle même dépendante de la température de surface de la pièce.
Le plus simple serait de faire une simulation par éléments finis, soit sur Excel, ou bien sur Quickfield qui est directement fait pour ça. La version gratuite est limité à 255 meshs, mais ce sera suffisant pour ton problème.
très bien, je teste tout ça ce soir
merci
j'ai pas compris par contre, via excel?
Bonjour.
Je vous conseille de lire Wikipedia.
(La page anglophone est meilleure que la page francophone).
Au revoir.
Excel s'utilise généralement en calcul algébrique, mais une fonction moins connue permet de faire du calcul itératif.Envoyé par CLPER
On découpe la géométrie de la pièce par cellules. Pour chaque cellule on établit alors un bilan de puissance par convection (pour les cellules de surface), et par conduction avec les cellules voisines.
On défini un intervalle de temps adapté pour calculer les quantités d’énergie échangées, et à chaque itération (que l'on force en appuyant sur F9) on recalcule la répartition des températures.
J'ai essayé quikfield, j'avoue que j'ai un peu de mal avec
Cependant j'ai Solidworks, où on peut effectuer des simulation thermiques. Cela peut-il marcher avec ce logiciel?
Je regarde pour Excel
Bonjour,
Pour la simulation thermique sous Solidworks je pense que vous devez avoir un module spécial.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.solidworks.fr/sw/products...l-analysis.htm
J'ai essayé sur solidworks étant donné que c'est un logiciel que je maitrise bien par contre je trouve des variations toujours importantes, environ 30°c.
Afin de simuler l'air qui chauffe la pièce, j'ai créé une pièce qui possède un trou au milieu pour insérer les pièces mécaniques. Cette pièce créée est composée d'un matériaux air, que j'ai créé avec les différentes propriétés de l'air. Est-ce que je me complique la vie?
Si tu connais Solidworks autant l'utiliser effectivement.
Il faut donc que tu crées ta pièce avec les mêmes dimensions, utiliser l'acier en matériau puis passer au module simulation/thermique.
- Cliques droit sur Étude, propriétés, tu choisis régime transitoire, temps total 60 secondes (pour 4 variations), pas de calcul à ajuster, plus tu en utilises et plus la simu est longue, mais plus elle est précise. Commence déjà avec 3 secondes.
- Cliques droit sur chargement thermique, température, tu sélectionnes température initiale et tu entres 190°C
- A nouveau dans chargement thermique, convection. Tu renseignes un coefficient de 7W/m²K, puis tu vas sur l’icône en dessous "utiliser une courbe de temps". Tu entres le programmes de température, en x le temps et en y la température dans la même unité que celle utilisée plus haut et tu représentes les variations, par exemple (en K) 0-523, 15-523, 15-288, 30-288, 30-523 etc
- Dans maillage tu crées un maillage par défaut.
Il n'y a plus qu'à exécuter l'analyse. Dans les résultats tu peux appliquer une sonde et visualiser le tracé de température au fil du temps sur un nœud du maillage.
je vous remercie pour ces précisions
j'ai effectué un raccourcis qui en fait m'a induit en erreur, la portion où la pièce se retrouve chauffée se situe sous vide, ce qui change le mode de transfert thermique de convection à rayonnement. Cependant, sous solidworks, je n'arrive pas à paramétrer les fonctions pour que je puisse effectuer correctement la simuation. Quelqu'un aurait-il des idées ?
J'ai utilisé les courbes du temps avec variation de la température sous le mode de convection.
