Calcul de la température interne d'un moule

[cptxou]

Bonjour à tous,

Voila mon problème : je dois calculer la température interne d'un moule d'essais en plasturgie (procédé en cours de développement)

Je connais mon épaisseur d'acier, le type d'acier, sa conductivité thermique et la température extérieur du moule.

J'ai ressortie mes vieux cours de thermodynamique mais j'ai beaucoup trop d'inconnues pour réussir à calculer ce que je veux.

Je suis d'abord partie de:
U=RI <=> (T1 - T2) = Rth . Q

Rth = e / 𝛌

avec T1 la température interne du moule (ce que je cherche), T2 la température externe, Rth la résistance thermique du matériau, Q le flux thermique traversant le matériau, e l'épaisseur de la paroi et 훌 la conductivité thermique.

Cette méthode ne fonctionne pas car pour calculer Q j'ai besoin de connaitre T1.
J'ai donc cherché à calculer Q d'une autre façon et j'ai retrouvé cette formule (pour une bar métallique mais comme mon capteur de température est cylindrique et que mon épaisseur est relativement faible : 23 mm, je penses pouvoir utiliser cette formule) :

Q = -𝛌 . (ΠT1)/L . cos((Π/L)x) . e((-Π² 𝛌 )/(ρcL²))

Malheureusement la fiche technique de mon acier xc48 est très peu fourni et je ne connais pas la capacité massique...

D'où ma question : Connaissais vous un moyen que calculer la température T1?
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[Jaunin]

Bonjour Cptxou,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.

Déjà quelques liens si pas déjà vus.
Cordialement.
Jaunin__

http://heatingelements-ivaldi.com/ex...cul-dun-moule/

https://ltp.epfl.ch/files/content/si....Chapter-6.pdf

http://www.google.ch/url?sa=t&rct=j&...077PrHKL9iru7I

http://www.sft.asso.fr/Local/sft/dir...oulouse/98.pdf

[RomVi]

Bonjour

La question st beaucoup trop vague pour y répondre, il faut apporter des précisions, notamment qu'est ce qui chauffe ce moule, est ce qu'il contient quelque chose ?

[cptxou]

Bonjour,

Merci à Jaunin pour la documentation très intéressante mais elle ne m'aide pas à contourner mon problème d'inconnues... :/

RomVi, Je peux préciser certains point mais comme ce projet est dans le cadre de mon travail je ne peux pas tout dire...
pour simplifier : j'ai une matière à une température Tm, en contact avec la paroi intérieur du moule qui est également à la température Tm.
Le chaleur du moule est apporté par la matière. Je n'ai pas de système de chauffe intégré dans le moule.
Avec une sonde SK15 je mesure en un point la température de la paroi extérieur du moule T2.

Je connais l'épaisseur d'acier, sa conductivité thermique et T2.
Comme ma sonde est cylindrique et que ma paroi est assez fine je pensais me rapporter à une barre métallique. Je néglige la déperdition par convection et je cherche uniquement à calculer la température Tm.

Est-ce plus claire?

Merci pour vos réponses.
cptxou

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Dans le cadre que tu exposes la meilleure approche consiste à dire que la température finale est celle de l'équilibre pièce/moule. La conductivité thermique a peu de pertinence ici, sauf si tu cherches à établir une évolution de température très brève (de l'ordre de quelques secondes).

Pour le moule il suffit de prendre en compte le Cp du métal, par contre pour la pièce il faut connaitre la chaleur de fusion, le Cp (liquide et solide) et peut être la transition vitreuse, si celle ci se trouve dans le domaine de température considéré. L'idéal serait de disposer d'une courbe de mesure sur une DSC.