Production de chaleur par frottement air/air

[Lilina]

Bonjour,

Je suis actuellement en stage et je dois effectuer l'étude pour simplifier des transferts de chaleur qui existent entre deux cylindres co-axiaux avec l'un des cylindre (celui de plus faible diamètre) est en rotation comme le monrte l'image ci-dessous.


Le cylindre de plus faible diamètre tourne très rapidement (15 000 tr/min, il semblerait que ce soit turbulent ) et de ce fait, l'air entre les deux cylindres est entraîné en rotation. Mais comme le cylindre de plus grand diamètre est fixe, il y a des gradients de vitesse : les différentes "couches" d'air ne vont pas à la même vitesse et cela entraîne des frottements et donc des échauffements. Il y a donc une production de chaleur à cause de ces frottement.

Je doit étudier ces échauffements (et leur impact sur le cylindre de plus grand diamètre) mais je n'ai pas à ma disposition d'outil CFD. J'ai essayé de faire des bilans thermiques sur le domaine air mais sans grands résultats
Ma question est donc est-il possible d'étudier ces échauffements sans faire de simulation dynamique ?

Si quelqu'un à des remarques sur mon sujet, il sera le bienvenu !
Merci d'avance
-----

[f6bes]

Bonjour à toi et bienvenue sur FUTURA,
Parler de "PRODUCTION de chaleur" me semble un terme un tantinet "optimiste"
dans le contexte. Mais bon tout frottement produit de la chaleur.
Me demande SI les paliers (roulements) du cylindre tournant ne produiront pas PLUS de chaleur que les
frottements des molécules d'air. Ce qui fausse les résultats de l'échauffement air/air.

Bon WE

[Lilina]

Merci d'avoir répondu !

D'après les recherches que j'ai déjà effectué sur le sujet, les frottements entre les différentes couches d'air ne sont pas négligeables même si d'autres phénomènes entrent en jeu aussi !

En réalite, la configuration que je dois étudier n'est pas vraiment deux cylindres car le cylindre de plus faible diamètre a différents diamètres (un accouplement entre deux arbres). Mais pour commencer mon étude quelque part, j'ai simplifié la configuration et en effet, d'après les recherches sur le sujets que j'ai fait, les deux principales source d'échauffement du deuxième cylindre seraient :
d'une part des frottements entre les différentes couches d'air,
d'autre part, les frottements sur les faces latérales des plus grands diaèmtres et sur les paliers.

J'espère que ça répond à ta remarque !