Calcul isolation thermique d'une boite

[Stratosfear]

Bonjour !

Je sollicite votre aide pour le calcul d'une isolation thermique d'une boite.

Considérons une boite formée de deux parois en acier inoxydable, séparées par une épaisseur d'air.

Pour calculer le temps que mettra un volume d'eau à refroidir dans une telle boite, j'ai trouvé cette formule en parcourant d'autres sujets :



Avec :
t : temps en secondes.
C = conductivité thermique de l'air : 0.0234 W/m.K
S = Surface d'échange de ma boite = 0,131 m²
L = épaisseur de ma couche d'isolant = 5mm = 0,005m
Ci = Capacité thermique massique de l'eau = 4185J/Kg.K (pour un volume d'eau de 500g, 2090J/Kg/K).
Te= Température extérieur = 23°C
Ti = Température finale = 60°C (objectif de maintien température de la boite)
Ti0 = température initiale = 90°C

Je choisis volontairement d'ignorer la conductivité thermique des parois inox, pour ne calculer que l'impact de l'épaisseur de la couche d'air.

En appliquant ces valeurs à cette formule, je trouve un temps de refroidissement de t=2024s = 33,7 minutes.

Je trouve ce résultat très pessimiste. Me suis-je trompé dans mon calcul (transformation d'équation, unité, etc...) ?
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[Stratosfear]

Personne pour m'éclairer ?
La formule est-elle visible ?

[RomVi]

Bonjour

Ta formule est juste à un détail près : Il faut prendre en compte la convection entre les faces. Pour une couche d'air de 5mm on a un coefficient d'échange U d'environ 9W/m²C, valeur qui remplace donc C et L dans ta formule (U étant au numérateur).

[Stratosfear]

Merci pour la réponse !

Néanmoins, j'ommet volontairement la convection. L'objectif de ma boîte est de remplacer l'air par du vide, in fine.

Pour l'instant, j'essaie juste de calculer en prenant en compte la convection, puis comparer avec la conductivité thermique du vide partiel.

Donc, si ma formule est juste, ça ne m'arrange pas... Les résultats me semblent vraiment faibles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Attention, il y a aussi un coefficient d'échange externe (inox/air), qui vaudra environ 6W/m²K, il faut additionner l'inverse des coefficients pour avoir l'inverse du coefficient global.

[Stratosfear]

Merci pour toutes les réponses.

Concernant le calcul de conductivité de l'air à basse pression, j'ai trouvé ceci :

http://legacy.nrao.edu/alma/memos/ht...54/memo554.pdf

Après calcul, je trouve une conductivité thermique de 0,0083 W/m/K, ce qui est plus élevé que la conductivité thermique du Xénon par exemple.