Compte Rendu de TP N 03 [PDF]

Zitiervorschau

29/01/2021

La république algérienne populaire et démocratique Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université des sciences et de la technologie Houari Boumediene Faculté de physique Département de la mécanique des fluides et énergétique

TP Energétique 2 :

TP n 03 : Etude du transfert de chaleur en convection forcée

Réalisé par : Belkassem Mustapha Houari Yousfi

161631035616 161632011281

Année universitaire 2020/2021

I.

Introduction : pour la plupart des échangeurs des chaleurs industriels utilise le mode de transfert de chaleur par convections, ces transferts peuvent être effectue avec différent formes, on cite quelques-unes : radiateur à surface plane, radiateur à ailettes, radiateur à clavettes cylindriques. etc. ….

II.

Dans ce Tp on s’intéresse au transfert de chaleur absorbé par les plaques (plane et ailettes), pour cela on va étudier l’amélioration du transfert thermique par l’utilisation de ces deux plaques en augmentant la vitesse de l’aire et on note les différentes de température chauffante

Plaque plane : Vitesse de l’aire (m/s)

Température

Température de

Ambiante Ta(°C)

l’élément chauffante

Tc-Ta

Tc (°C) 0

20.5

40.1

19,6

0.5

20.5

35.2

14,7

1

20.5

30.6

10,1

1.5

20.5

29

8,5

2

20.5

27.1

6,6

(Tableau 1) 1. Plaque à ailette :

Température de

Vitesse de l’aire

Température

(m/s)

Ambiante Ta(°C)

0

20,5

85,5

65

1

20,5

83

62,5

1,5 2

20,5 20,5

82,3 79,7

61,8 59,2

l’élément chauffante

Tc-Ta

Tc (°C)

(Tableau 2)

Trace de graphe DT=Tc-Ta en fonction de la vitesse de l’aire pour chacune des plaques :

l'écarte de Température (°c)

25

l'écarte de Température en fonction de la vitesse de l'aire (plaque plane)

20 15 10

5 0 0

0,5

Vitesse 1 de l'air (m/s) 1,5

2

2,5

l'écarte de Température en fonction de la vitesse de l'aire (plaque à ailette ) 66

l'écarte de Température (°c)

65 64 63 62 61 60 59 58 0

0,5

1

1,5

2

2,5

Vitesse de l'air (m/s)

Calcule de la conductance : Kc(Tc-Ta)=hcS(Tc-Ta) ➔ Kc=hc S avec S la surface d’échange Pour la plaque plane : S=10*11=110cm2 =0.011m2

L’écarte de Température (Tc-Ta)

La conductance Kc

Coefficient d’échange hc

19,6

1,02040816

92,764378

14,7

1,36054422

123,68584

10,1

1,98019802

180,018

8,5

2,35294118

213,90374

6,6

3,03030303

275,48209

(Tableau 3) Pour la plaque à allaites : S= (6,8*10) *9+(0,8*10) *8=676cm2 =0.0676m2 L’écarte de Température (Tc-Ta)

La conductance Kc

Coefficient d’échange hc

65

0,30769231

4,5516614

62,5

0,32

4,7337278

61,8

0,3236246

4,7873461

59,2

0,33783784

4,9976012

(Tableau 4) on remarque lorsque on augmente la surface d’échange (dans le cas d’une ailette) l’écarte de Température d’un ailette va diminue plus Lentement que plaque plane donc pour un ailette les échange va s’effectue mieux même si existence faible de le courant d’air par contre le plaque plane si la vitesse d’air est faible les échanges sont faibles, donc avec l’augmentation de vitesse d’air vont échanger mieux , donc le Température de l’élément chauffante pour le cas d’une ailette se rapproche vers le milieu ambiant plus rapidement que plaque plane III.

Conclusion :

L’amélioration de transfert thermique se fait par l’augmentation de surface d’échange plus on l’augment plus l’échange thermique va s’effectuer mieux