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
- 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 .
- 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.
- L'isolant est maintenant placé contre le mur extérieur Mêmes questions qu'en 2).
- Faire une analyse quantitative et qualitative des résultats trouvés en 1), 2) et 3).