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Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau



  1. #1
    nainja

    Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau


    ------

    Bonjour à tous,
    Je suis étudiant en Master d'architecture (j'ai quelques bases de physique grâce à un Bac S) et je suis actuellement en train de concevoir un projet autour du phénomène de rayonnement thermique.
    J'ai donc pu étudier ce qu'était l'émissivité d'un matériau.
    Cependant, il y a toujours une question à laquelle je n'arrive pas à répondre :
    En partant du principe que l'air (à l'intérieur d'un bâtiment par exemple) n'est pas un milieu totalement transparent et qu'il absorbera une partie des rayonnements thermiques qui le traverse (au passage, quel coefficient d'émissivité dois-je utiliser pour l'air dans ce cas là ?)
    Existe une formule/un moyen de calculer le rapport entre l'intensité/la température d'un rayonnement thermique en fonction de la distance à sa surface d'origine et de son matériau qui se trouve à une température T ?
    Par exemple, si l'on utilise un matériau comme l'or avec son coefficient d'émissivité de 0.01 avec une température de surface de 20°C, comment trouver l'intensité/température du rayonnement à 1m de cette surface, à 2m, à 10m, etc... ?
    Je suis désolé si je blasphème les lois de la physique avec mes questions...

    Merci d'avance pour votre aide !

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    phys4

    Re : Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau

    Bonjour,
    Je pense que vous connaissez la loi de Stephan qui donne la puissance par unité de surface en fonction de la température.
    Si vous utilisez une surface métallisée vous aurez un coefficient petit et peu de transfert de chaleur. Vous remarquerez que les surfaces intérieures sont dorées ou argentées, dans ce même but.

    L'air a une absorption importante sur des kilomètres, pour une distance de quelques mètres, vous pouvez négliger la part de l'air.

    Pour le calcul du transfert dans une géométrie donnée il faut faire des intégrales sur les surfaces et les angles solides. Le résultat dépend complétement de votre géométrie.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    nainja

    Re : Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau

    screenshot planche plans.jpg

    Merci de votre réponse,
    Je joins une image regroupant différents documents que j'ai produit.

    Comment peut on alors expliquer le fait que la sensation de chaleur à 1m d'un radiateur infrarouge est plus importante que la sensation de chaleur à 5m de ce même radiateur ? Est ce que cela vient du fait que la surface des parois qui absorbent les rayons est plus importante sur 5m de distance que sur 1m ?
    Je souhaite simplement appliquer un matériau de surface à un mur droit comme dessiné sur les documents.
    L'idée est d'utiliser différents matériaux de surface avec donc différents coefficient d'émissivité pour produire une sensation de confort ou d'inconfort chez l'utilisateur (ceci n'est qu'un concept)
    Existe-t-il un moyen de calculer ces intégrales avec un tableur excel où je pourrai simplement changé le coefficient d'emissivité et la température des surfaces ?

    Merci !

  5. #4
    phys4

    Re : Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau

    Citation Envoyé par nainja Voir le message
    Comment peut on alors expliquer le fait que la sensation de chaleur à 1m d'un radiateur infrarouge est plus importante que la sensation de chaleur à 5m de ce même radiateur ? Est ce que cela vient du fait que la surface des parois qui absorbent les rayons est plus importante sur 5m de distance que sur 1m ?
    C'est un effet de distance du à la dispersion du rayonnement, de même qu'en vous éloignant d'une lampe vous êtes moins éclairé.
    Pour avoir la fonction de cette diminution il faut simplement les surfaces en jeu.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    nainja

    Re : Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau

    C'est de cet effet de distance dont je pense parlé ! Y a t-il un moyen de le calculer / mesurer ?

    Par exemple pour la fonction : une surface de 25m² à 20° d'aluminium poli de coefficient d'émissivité 0.03, comment pourrai-je calculer cela ?

  8. #6
    phys4

    Re : Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau

    Citation Envoyé par nainja Voir le message
    Par exemple pour la fonction : une surface de 25m² à 20° d'aluminium poli de coefficient d'émissivité 0.03, comment pourrai-je calculer cela ?
    Avec cette donnée, le seul résultat calculable est la puissance émise :

    ce qui donne 313 w, une jolie puissance pour un matériau poli.

    Pour avoir la puissance reçue par un panneau situé en face, il faut la géomètrie exacte, en attendant vos schémas.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  9. Publicité
  10. #7
    nainja

    Re : Architecture : Intensité de rayonnement thermique en fonction de l'émissivité d'un matériau

    Merci beaucoup !
    Je propose deux options :
    Première option : Si il s'agit d'une personne qui reçoit ce rayonnement ? (Je viens de voir que la surface d'un homme moyen est de 1.9m²) Je ne sais pas si cela est possible à calculer, à moins de généraliser le corps humain comme une surface de 1.9m² à 30°
    Deuxième option : Si il s'agit d'un mur en titane poli d'une surface de 15m² à 20° et de coefficient d'emissivité 0.19 ?

    Merci

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