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Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Année universitaire 2007-2008 Département G. Info

Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Année universitaire 2007-2008 Département G. Informatique, G1 Contrôle de transfert de chaleur Vendredi 13 Juin N.B. : Donner les détails des différents calculs effectués ! Partie 1 : Une surface noire, S1 émet du rayonnement de luminance mesurée dans la direction normale : Ln=1400 W/m2.Sr. Une partie de ce rayonnement est intercepté par une surface S2 situé à la distance r = 1 m (Figure 1). Figure 1 : Emission du rayonnement, par une surface noire 1. Calculer le flux 12 émis par la surface S1, dans la direction de la surface S2. 2. Calculer l’éclairement de la surface S1. 3. Déterminer le coefficient d’émission de la surface S1. 4. Sachant que le maximum de l’émittance spectrale du soleil (assimilé à un corps noir) correspond à la longueur d’onde =0,5m, estimer sa température et son émittance totale. Partie 2 : On considère le système de transport d’eau représenté sur la figure 2. Ce système est constitué d’un tube de conductivité, p=14 W/m°C, de longueur L=6m et de diamètres intérieur di=20mm et extérieur de=28 mm. Sachant que la température de la paroi externe, Te = 95°C et à l’extérieur du tube, il y a de l’air ambiant stagnant à une température Ta = 20°C , On vous demande de: 1. préciser la nature de l’écoulement ayant lieu à l’extérieur du tube. 2. calculer le flux thermique perdu par convection, c. 3. déterminer les flux thermiques transmis à l’eau à travers la paroi du tube et définis, respectivement, au niveau de la surface externe, te et au niveau de la surface interne, ti. 4. déterminer la température de la paroi interne, Ti, supposée uniforme le long du tube. Sachant qu’à l’intérieur du tube circule de l’eau avec une vitesse moyenne Vm = 0,3 m/s. On vous demande de : 5. préciser la nature des écoulements ayant lieu à l’intérieur du tube. 6. déterminer la température de mélange, Tm 7. déterminer la puissance thermique totale reçue par l’eau. Ecole Mohammedia d’Ingénieurs Année Universitaire 2007/2008 Département G.Informatique, G1 2 On donne les propriétés physiques :  De l’air ambiant : a = 18. 10-6 m2 / s ;  a = 0,030 (W/m°C) et Pr =0,71.  De l’eau: e = 0,50.10-6 m2 / s; e = 985 Kg/m3;  e = 0,65 (W/m°C) ; e=5,1.10-4 (K)-1; Cpe= 4184 J/Kg et Pr = 3,1.  et g = 9,81 m/s2. On donne les corrélations:  66 , 3  Nu pour 2200 Re  3 1 8 , 0 Pr Re 023 , 0  Nu pour 5 4 10 . 2 Re 10    4 1 53 , 0 a R Nu  pour 9 4 10 10  Ra  3 1 13 , 0 a R Nu  pour 13 9 10 10  Ra Figure 1: Tube de transport d’eau uploads/s1/ controle-de-transfert-de-chaleur-emi-exam10-pdf.pdf