Dimensionnement système de refroidissement moteur via un radiateur eau-air

[gh2323]

Bonjour à tous,

Je suis sur un problème de dimensionnement d’un système de refroidissement de moteur via un radiateur.
Je cherche à déterminer les dimensions que doivent avoir mon radiateur pour dissiper la chaleur créée par le moteur.
J’ai déjà calculé via la méthode NUT l’efficacité de mon radiateur ainsi que le le Nombre d’Unité de Transfert. J’en suis donc à la formule suivante S= (NUT*Cmin)/U. Celle-ci me permettrait de connaitre la surface du radiateur.
Je suis à l’heure actuelle à la recherche du coefficient de transfert thermique global U. Mais c’est ici que je suis bloqué.
Pour moi U= 1/(Ro + Rtube + Ri)
Avec
Ro = résistance au transfert de chaleur à l'extérieur des tubes d'eau
Rtube = Résistance au transfert de chaleur des parois du tube
Ri = Résitance au transfert de chaleur à l’intérieur des tubes d’eau

Pour trouver Ro j’utiliserais la formule suivante : Ro=1/ho avec ho=(kair* Nuair)/Dhair
Avec :
Kair=Aptitude de l’élément à transférer la chaleur
Nuair = Nombre de Nusselt
Dhair = Diamètre hydraulique
Dhair = (4*(0.5hauteur des ailettes)*(espacement ailettes))/(espacement ailettes + 2hauteur ailettes)

Que pensez-vous de cette méthode ?
Ensuite, ma problématique intervient sur le calcul de Rtube… Avez-vous une idée sur la manière de le déterminer ?

Merci d'avance pour vôtre aide!
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[RomVi]

Bonjour

Tu peux te passer du coefficient conductif et convectif coté eau ; ils n’interviennent pas vraiment.
La donnée clé est la vitesse de passage entre les ailettes, qui va déterminer l’épaisseur de la couche limite, ou si la vitesse n'est pas fixée la pression dynamique en entrée de l'échangeur (qui va permettre de calculer le débit par le biais de la perte de charge).
Est-ce que l'air est forcé à travers l'échangeur ? quel type de ventilateur est utilisé ?

[gh2323]

La vitesse de l'air à travers l'échangeur n'est pas forcée via un ventilateur. Elle est en fonction de la vitesse véhicule. Pour les calculs j'utilise une vitesse moyenne d'utilisation.

[XK150]

Bonjour ,

Alors , il faut dimensionner le radiateur pour que le refroidissement se fasse par thermosiphon .
Des automobiles ont fonctionné ainsi plus ou moins bien , avec tous les inconvénients que cela comporte , jusqu'aux années 50 ,
mais les routes étaient dégagées et la circulation fluide dans les villes ...
Aujourd'hui , il y a toujours des ventilateurs - pas forcément en marche continu - mais commandés par par un thermo-contact .
Mais je ne vais pas me substituer à RomVi , c'était juste une remarque en passant .

[A voir en vidéo sur Futura]

[gh2323]

Si j’ai bien compris la méthode que j’applique, la vitesse est bien prise en compte, car pour calculer le nombre de Nusselt de l’air j’utilise le nombre de Reynolds, Reair= (Vair*Dhair)/vair
Avec Vair = vitesse de l’air et vair = viscosité de l’air
Je suis dans mon cas avec un Re de 2608, je suis donc en écoulement Laminaire.
J’utilise donc pour mon calcul de Nuair la formule suivante :
1.86*((reair*Prair)/(Lair/Dhair))^1/3

[RomVi]

Attention, la vitesse entre les plaques du radiateur n'est pas forcément la même que celle de la voiture.
Il faut calculer la vitesse en fonction de la perte de charge qu'on impose, et qui est égale à la pression de l'air, soit 0.5 rho v².
Ensuite tu pourra calculer le Nusselt. Pour des ailettes il faut prendre 2 fois l'espacement pour la taille spécifique.

[gh2323]

D'accord je comprends bien, ça me parait logique effectivement...
Donc la ayant un Re de 2608 nous sommes en écoulement transitoire. (je me suis trompé dans un message précédent). Je vous avoue que je ne vois pas trop quelle formule utiliser dans mon cas afin de relier la vitesse avec la perte de charge car je ne connais pas coefficient de frottement f.

Merci de votre aide !

[gh2323]

Est-ce que quelqu'un aurait une information ?