Echange entre surfaces. (problème non-linéaire)
Un four a la forme d'un cylindre. L'énergie est apportée par
une résistance électrique proche de la paroi intérieure.
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diametre intérieur : 75 mm, longueur : 150 mm
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four ouvert sur un milieu a 27°C
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puissance électrique utile = 1840 W
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conductivité thermique air = f(T)
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Les surfaces intérieures se comportent comme des corps noirs
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Echanges thermiques par convection négligeables
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Conductivité thermique contenant : 0.1 W/m.K
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Pas d'échanges thermiques
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Quelles sont les températures sur les parois intérieures ?
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Utiliser la notion de "view factor" pour 2 disques coaxiaux et parallèles - voir le fichier example_d4_pro.txt
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Réponse : T1 = 1500 K et T2 = 1650 K en utilisant le calcul de la température moyenne.
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Temperature interne d'un four
Le mur d'un four industriel est fait d'une paroi d'épaisseur 0.15 m
et de conductivité thermique 1.2 W/mK.
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Emissivité surface externe : 0.8
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A l'équilibre, la température extérieure est de 100°C
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le coefficient de transfert par convection est 20 W/(m².K)
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T(environnement)=T(air)=25°C
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Quelle est la température interne du four ?
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On calculera la puissance thermique due à la convection et au rayonnment pour l'appliquer à la paroi interne - voir example_d5.txt
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Four auto-nettoyant ( + LabelMover - Optimisation)
Le design d'un four auto-nettoyant utilise une fenêtre commposite.
Cette fenêtre consiste en deux plastiques haute-température accolé, A et B.
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Plastique A : λA = 0.15 W/mK.
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Plastique B : λA = 0.08 W/mK.
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La température du four est 400°C.
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La température de la pièce est T∞ = 25°C.
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Coefficients de convection : 25 W/(m².K)
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Quelle est l'épaisseur du plastique A pour que la température de la vitre soit ≤ 50°C ?
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La puissance thermique traversant la face interne est la somme des flux de rayonnement et de convection.
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On peut utiliser
LabelMover
pour trouver la solution rapidement, (fonction "Optimization") .
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