Calcul perte thermique rectangle en acier

[Pkr1sbc]

Bonjour à vous tous,

Je suis exposé à un problème, j’aimerais calculer les déperditions caloriques à travers les parois d’une cuve chauffée.

Je vous explique mon problème :

1- J’ai une cuve avec un volume de 96 m^3 soit une longueur l=8m, une hauteur de h=4m, une largeur de L=3m.
2- Les parois de cette cuve sont en acier.
3- L’air à l’intérieur de cette cuve est de 150°C et donc les parois en acier sont presque à la même température.
4- Cette cuve est installée dans un hangar et donc l’air qui rentre en contact avec les parois de la cuve est à température ambiante soit (20°C). (Pas de grands courants d’air mais circulation normale de l’air dans le bâtiment).

Pouvez-vous m’éclairer sur comment je peux calculer les pertes caloriques de cette cuve ?

Toutes aides seront la bienvenue,
Merci d’avance
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[XK150]

Bonjour ,

3 - Je comprends mal : l'air intérieur à 150° est constamment renouvelé ??

[Pkr1sbc]

Bonjour XK150,

Tout d'abord excusez-moi pour le retard de ma réponse, oui l'air dans cette cuve et renouvelé continuellement en amont.
Le bidon et donc bien toujours à 150°c.

Merci,

[RomVi]

Bonjour

Si la cuve contient de l'air alors les parois ne sont pas à 150°C, elles seront à une température intermédiaire, qui dépendra des mouvements d'air à l'intérieur et à l'extérieur. Est-ce que l'air est fortement brassé ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pkr1sbc]

Bonjour RomVi,

La cuve est réactualisée très rapidement, l'air circule à grande vitesse l'air qui passe donc dans la cuve circule vite et toujours à 150°C.

[f6bes]

Bjr à toi, Manque juste un détail:
L 'épaisseur de la cuve acier est de...... ?
Bonne journéée

[Pkr1sbc]

Bonjour F6bes,

L'épaisseur de la cuve et de 3mm.
Merci à vous,

[invite344f854d]

Bonjour Pkr1sbc,

Tu trouveras ci-dessous un sujet que j'avais lancé sur le calcule de perte de dissipassions de chaleur par dans une armoire électrique.

https://forums.futura-sciences.com/p...xterieure.html

Les formules (calcule du nombre de reynolds etc etc) du fichier excel te permettront de calculer la dissipation par W/m².°C qui est à adapté à ton cas de figure.

bonne chance !

[Pkr1sbc]

Bonjour LoulouSG,

Merci pour ce partage de fichiers Excel, Il est très complet (même un peu trop peut-être) je ne comprends pas bien toutes les informations à renseigner.
Si tu peux m'aider merci

[RomVi]

Il n'y a pas besoin de renseigner autant de données ; puisque la cuve existe il suffit de mesurer la température de surface (on peut utiliser une camera thermique si la cuve est peinte, sinon on prend une sonde de contact).
Il faudra ensuite faire un petit schéma avec les côtes et préciser comment chaque face est exposé (présence ou non d'un isolant, cuve posée sur le sol ou sur un support etc). Ensuite je t'indiquerais la démarche.

[Pkr1sbc]

Bonjour RomVi,

Très bien merci pour ces informations, voici ta demande :
- Température de surface : 150°c
- Chaque face est exposé à l'air ambiant soit 20°C, sans isolation et dans un bâtiment avec un flux d'air normal.
- La cuve est surélevé de 300mm par rapport au sol.
- Les dimensions sont de :
longeur : l = 3260 mm
Largeur : L = 2800 mm
Hauteur : H = 2520 mm
- La cuve est en Acier d'épaisseur 3mm. (tôle)

Et voici le shéma :

Un grand merci pour votre aide ! Si vous avez une question n'hésitez pas.

[RomVi]

Bonjour

Il faut calculer les déperditions de chaque face. d'abord on calcule leur surfaces :
verticales : 2x3.26*2.52 + 2x2.8*2.52 = 30.5m²
horizontales inférieure et supérieure : 3.26x2.8 = 9.1m²

Ici nous sommes en convection naturelle. On calcule d'abord le coefficient convectif. Pour une différence de température d'environ 150°C entre les parois et l'air on prendra 7 W/m²K pour les faces verticales, et 10 W/m²K pour la face horizontale supérieure, 4 W/m²K pour le dessous de la cuve.
Ce qui nous donne 7x30.5 + 10x9.1 + 4*9.1 = 341 W/K. Par exemple pour 130°C de différence (150 - 20°c ambiant) on a une perte équivalente à 341 x 130 = 44 330W

Enfin on détermine la dissipation par radiation. Pour chaque face on calcule P (W) = e(emissivité de la cuve, à chercher dans les tables) x s (surface en m²) x 5.67E-8 * [ (t°cuve en K)^4 - (t° surface en vis à vis de la face étudiée en K) ^4]. Tu devrais trouver une valeur du même ordre que la dissipation par convection