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Chap4 convection de chaleur

CHAPITRE Transferts de chaleur par convection CLes modes de transfert de chaleur sont La conduction La convection Le rayonnement CTransfert par conduction CTransfert par convection CExemple de Chau ?age par convection Convecteur Réservoir d ? expansion Sortie de fumée Pompe Chau ?e-eau Brûleur CTransfert par rayonnement CLes Modes de transfert Convection Conduction Rayonnement CLa convection C - Généralités ?? Dé ?nitions Fluide chaud Corps chaud S Fluide froid air eau ? Lorsque le transfert de chaleur s ? accompagne d ? un transfert de masse il est appelé transfert par convection Ce mode d ? échange de chaleur existe au sein des milieux uides ou lorsque un uide circule autour d ? un solide CL ? étude du transfert de chaleur par convection permet de déterminer les échanges de chaleur se produisant entre un uide et une paroi La quantité de chaleur échangée par unité de temps dépend de plusieurs paramètres la di ?érence de température entre la paroi et le uide - la vitesse du uide - la capacité thermique massique du uide - la surface d'échange - l'état de surface du solide - sa dimension etc CSelon le mécanisme qui génère le mouvement du uide on distingue la convection naturelle la convection forcée C ? La convection naturelle ou libre Le uide est mis en mouvement sous le seul e ?et des di ?érences de masses volumiques résultant des di ?érences de températures sur les frontières d ? un champ de forces extérieures la B pesanteur La convection forcée Le mouvement du uide est induit par une cause indépendante des di ?érences de température pompe ventilateur CCompte tenu du lien entre le transfert de masse et le transfert de chaleur il est nécessaire de considérer la nature du régime d ? écoulement On distingue Ecoulement en régime turbulent Ecoulement en régime laminaire ? C - Loi de Newton La loi de Newton donne l ? expression de la quantité dQ échangée entre la surface d ? un solide à la température Ts et le uide à la température Tf C - Coe ?cient d'échange par convection L ? étude du transfert de chaleur par convection permet de déterminer les échanges de chaleur se produisant entre un uide et une paroi n T ? Fluide Tp dS Paroi La quantité de chaleur ?Q qui traverse dS pendant l ? intervalle de temps dt peut s ? écrire ?Q h Tp ?? T ? dS dt h est le coe ?cient d ? échange par convection il s ? exprime en W m K ?Q s ? exprime en Joules et ?Q dt en Watts CQuelque soit le type de convection libre ou forcée et quelque soit le régime d ? écoulement du uide laminaire ou turbulent le ux de chaleur transmis est donné par la relation dite loi de Newton Puissance transmise W ?Q dt h Tp ?? T ? dS Coe ?cient d ? échange W m ? k Surface d ? échange m ? Di ?érence de