Introduction
Comme pour l'exemple 7.1, il n'y a pas de fichiers "QuickField" car il s'agit d'un simple calcul d'un coefficient de transfert thermique. Pour une pré-étude, on peut utiliser les coefficients d'échange donnés ici : Coefficients de convection.
- Données :
- Longueur cylindre : 94 mm, diamètre : 12.7 mm
- Température surfacique moyenne : 128.4 °C
- Température environnement : 26.2 °C
- Vitesse air : 10 m/s (1 atm.)
Question / Réponse
- Quelle est le coefficient de transfert thermique du cylindre ?
- Réponse :
Le calcul dépend d'une relation obtenue par corrélation par A. Zukauskas
( Fundamentals of Heat and Mass Transfer - 7th Edition Wiley - eq 7.53 - page 458 ) :
Nu = C•Rem•Prn•(Pr/Prs)1/4
Avec :
- Nu : nombre de Nusselt, calculé à Tenvironnement
- Re : nombre de Reynolds, calculé à Tenvironnement
- Pr : nombre de Prandtl, calculé à Tenvironnement
- Prs : nombre de Prandtl, calculé à Tsurf. cylindre
- C, m : constantes dépendantes de Re, données par un tableau
(a) Calculs intermédiaires
- Calcul de Re Re = (vitesse air)•(Φ cylindre)÷(viscosité cinématique)
- Estimation de Pr Pr = 0.707 @ 300 K est donné par la table A.4 (Thermophysical Properties of Gases at Atmospheric Pressure - - Fundamentals of Heat and Mass Transfer - 7th Edition Wiley - page 995 )
- Estimation de Prs Prs = 0.690 @ 400 K (cf. table A.4)
- Estimation de C, m et ns C = 0.26 et m = 0.6, selon la table 7.4 (page 459). n = 0.37 (n a deux valeurs selon la corrélation faite : n = 0.37 si Pr ≤ 10 et n = 0.36 si Pr > 10)
La viscosité cinématique étant donné par la table A.4 du livre cité en référence ci-dessus.
ν = 15.89e-6 m²/s (@ 1 atm), soit :
Re = (10×0.0127)÷15.89e-6= 7992