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1 NOM + Prénom : Groupe : GIE1 ED….. UEF ENGI / Module Transferts thermiques Su

1 NOM + Prénom : Groupe : GIE1 ED….. UEF ENGI / Module Transferts thermiques Sujet Calculatrice école fournie / Calculatrice personnelle autorisée Formulaire fourni Téléphone non autorisé Pour chaque question avec calculs, mes attentes sont les suivantes :  rédaction de la réponse  respect des notations  expression littérale finale  construction éventuelle sur les figures  calcul posé Exercice 1 – Echangeur de chaleur Un échangeur à tubes et calandre doit être conçu pour chauffer un débit d’eau qe = 2,53.10 -3 m3.s-1 de 15 à 85°C. Le chauffage est réalisé en faisant passer de l’huile moteur, initialement à 160°C, dans la calandre avec un débit qh= 5,189 kg.s-1. L’eau circule dans des tubes en acier inoxydable de faible épaisseur. Dans les conditions de fonctionnement, une étude thermique du dispositif a permis de déterminer un cœfficient d’échange global de 354 W.m-2.K-1. Données : Fluide cp (kJ.kg-1.K-1)  (kg.m-3) eau 4,186 988 huile 2,350 820 1. Déterminer le flux de chaleur échangé entre les deux fluides. Détailler. 2. Quelle est la température de sortie de l’huile ? Détailler. 3. Dimensionner la surface d’échange nécessaire pour porter l’eau à 85°C. 2 Exercice 2 – Température d’équilibre d’un satellite Un satellite sphérique de rayon 1m tourne rapidement sur lui-même. Celui-ci est positionné en dehors de l’atmosphère terrestre à une altitude où l’éclairement solaire est de 1400 W.m-2. Il ne comporte aucune source interne de chaleur. La surface du satellite, de température homogène se comporte comme un corps gris opaque dont le cœfficient de réflexion est égal à 0,05. Quelle est la température d’équilibre du satellite ? 3 Exercice 3. Radiateur Quel est le flux de chaleur échangé entre un radiateur domestique et son environnement, dans les conditions de fonctionnement ci- dessous ? Température de surface du radiateur : Tr = 60°C Température de l’air : Tair = 20°C Température des parois (murs, plafond…) : Tp = 18°C Cœfficient d’échange par convection : h = 4,5 W.m-2.K-1 Emissivité du radiateur (surface opaque) :  = 0,8 4 Exercice 4. Rayonnement solaire On considère que le soleil se comporte comme un corps noir. Données :  Rayon du Soleil : R = 712.103 km  Distance Terre-Soleil : d = 150.106 km  Température superficielle du Soleil : T = 5527 °C 1. Pour quelle longueur d’onde l’émission radiative du soleil est-elle maximale ? Justifier. 2. Calculer la puissance rayonnée par le soleil dans tout l’espace. 3. Estimer l’éclairement solaire reçu par une surface sur la terre perpendiculaire aux rayonnements. Cette valeur est voisine de celle interceptée par une sphère de rayon égal à la distance Terre-Soleil. uploads/Finance/ engi-test-2.pdf