EXERCICES

Exercice 1

 

Déterminer le flux de chaleur échangé dans un tube cylindrique de 2 cm de diamètre et de 1 m de longueur où circule l'eau à la vitesse moyenne de 1 m/s. Si la température de la paroi est de 38°C, celle de l'eau est de 4°C

Les caractéristiques de l'eau sont :

ρ =997 kg/m 3               λ = 0,6 J / s.m.°C

v =0,98. 10 -6 m 2 /s           C p = 4,17 KJ / Kg°C

Exercice 2

Déterminer le flux de chaleur échangé avec un écoulement d'air par une plaque plane de longueur 75cm et de largeur 30cm. Si la température de la paroi est de 71°C, celle de l'air est de 5°C, sa vitesse est de 26,7 m/s.

Les caractéristiques de l'air à la température du film sont :

ρ =1,136 kg/m 3          λ = 6,2 10 -6 Kcal / m.s°C

µ =1,91x10 -5 Kg/m.s        C p = 0,24 Kcal / Kg°C

1cal=4,18 J

Exercice 3

On considère un mur extérieur (surface S) d'une maison, ce mur est d'épaisseur e=40cm est en pierre de conductivité thermique λ = 2w. m -1 .°k -1

La température intérieure est T i =20°C , celle extérieure est T e =0°C , les coefficients d'échanges intérieurs sont h i =9 w. m -2 .°k -1 , celui extérieur est h e =17 w. m -2 .°k -1

  1. Calculer la densité de flux de chaleur φ (ou le flux de chaleur ϕ) échangés à travers les murs et les températures des parois intérieures et extérieures T pi et T pe .
  2. On place contre le mur à l'intérieur un isolant d'épaisseur e=7.5cm et de conductivité thermique λ = 0.4wm -1 .°k -1 . Calculer la densité de flux de chaleur φ ' (ou le flux de chaleur ϕ') échangés à travers le mur composite et les températures des parois intérieures et extérieures T ' pi et T ' pe ainsi que la température T s à la séparation isolante/ mur en pierre.
  3. L'isolant est maintenant placé contre le mur extérieur Mêmes questions qu'en 2).
  4. Faire une analyse quantitative et qualitative des résultats trouvés en 1), 2) et 3).

 

 

 

Class: 

Transfert de chaleur et de masse