Mode de transfert de chaleur

MODE DE TRANSFERT DE CHALEUR 

Le transfert thermique ou transfert de chaleur fait partie des modes les plus connus d’échange d’énergie. On a un transfert thermique lorsqu’on a une transmission d’énergie d’une région à une autre sous l’influence d’une différence de température. La chaleur s’écoule toujours des zones plus chaudes vers les zones plus froides.

Convection

C’est le transfert de chaleur entre une surface solide et un fluide (un liquide ou un gaz), l’énergie étant transmise par déplacement de fluide. En général, le solide est au repos et le fluide est en mouvement.

Rayonnement

Généralités :
C’est un transfert d’énergie électromagnétique entre deux surfaces (même dans le vide).Un rayonnement est aussi un mécanisme par lequel la chaleur se transmet à travers deux corps à températures différentes dû à l’absorption et à l’émission des rayonnements thermiques.

La quantité totale de rayonnement qui émet un corps par unité de surface et du temps appelée pouvoir émissif noté E dépend de la température et des caractéristiques de la surface du corps. Lorsqu’un rayonnement frappe un corps, une partie peut être réfléchie, une autre transmise à travers le corps (dit diathermique si tout est transmis), et le reste est quantitativement absorbé sous forme de chaleur.

PRESENTATION DE L’APPAREIL DE MESURE POUR LA CONDUCTION RADIALE

L’accessoire radial de conduction de la chaleur HT12 chez Armfield a été conçu pour démontrer l’application de la loi de Fourier à la conduction équilibrée simple dans la section d’un tube. L’arrangement, en utilisant un disque plein en métal avec des mesures de la température aux rayons et à l’écoulement des chaleurs radialement du centre à la périphérie, permet d’avoir la distribution de la température et l’écoulement de la chaleur par la conduction radiale à étudier.

Composition et description

L’accessoire radial de conduction de la chaleur comporte un disque plein qui est chauffé au centre et refroidi à la périphérie pour créer une différence radiale de la température avec le flux radial correspondant de la chaleur de conduction. Six thermocouples de K-type sont placés à différents rayons dans le disque de chauffage pour indiquer le gradient de la température du central de chauffage noyau à la périphérie du disque.

L’objectif de ce mémoire était d’élaborer un fascicule de travaux pratiques pour la conduction radiale. L’étude théorique du phénomène de la conduction radiale et du principe de l’appareil HT12 d’ Armfield nous ont permis de prendre des hypothèses pour son utilisation. On a vu lors des différents essais les effets du changement de la tension de chauffage et du temps sur la température du disque. 

Ce sujet de mémoire a permis de savoir le profil de la conductivité thermique par rapport au flux de chaleur et de la valeur du flux réellement transmis dans le matériau. L’étude de la conduction radiale dans le disque en laiton est un domaine qui peut être amélioré en utilisant des logiciels qui permettent d’afficher automatiquement les résultats dans un ordinateur et aussi en ajoutant un dispositif qui règle le débit de l’eau.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I : MODE DE TRANSFERT DE CHALEUR
I.1 Convection
a. La convection naturelle
b. La convection forcée
I.2 Rayonnement
I.2.1 Généralités
I.2.2 Les différentes caractéristiques de certains corps
I.3 Conduction
CHAPITRE II : TRANSFERT DE CHALEUR PAR CONDUCTION
II.1 Généralité
II.1.1 Equation de Fourier
II.1.2 Conductivité thermique
II.2 Conduction en régime variable
II.2.1 Conduction linéaire en régime variable
II.2.2 Conduction radiale en régime variable
II.3 Transfert de chaleur par conduction en régime permanent
II.3.1 Equation de chaleur
II.3.2 Conduction linéaire en régime permanent
II.3.2 Conduction radiale en régime permanent
CHAPITRE III : PRESENTATION DE L’APPAREIL DE MESURE POUR LA CONDUCTION RADIALE
III.1 Introduction
III.2 Composition et description
III.3 Hypothèses d’Armfield
III.4 Montage de l’appareil
CHAPITRE IV : MESURES EXPERIMENTALES
IV.1 Principes
IV.2 Résultats
IV.3 Calculs
CHAPITRE V : PRESENTATION DU FASCICULE DE TRAVAUX PRATIQUES
V.1 Contenu
V.2 Exemple
V.3 Remarques
CONCLUSION
Annexe

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