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Physique des systèmes complexes
PrGr
a
n
10 3 < ..... <5 10 2
1,18
0,125
5 10 2 < ...
0,25
2 10 7 <<1.1 10 8
0,135
0,33333 ...
Tableau 6. Détermination des coefficients a et n à l'aide du produit PrGr.
Ainsi, compte tenu de la valeur du produit Pr. Gr, le nombre de Nüsselt est connu
et donc également le coefficient de convection thermique.
b) La convection forcée
On distingue ici, le régime laminaire du régime turbulent (voir le chapitre 6) Pour
cela, on définit le nombre de Reynold Re. Par exemple pour un fluide parcourant
un tube de diamètre D à la vitesse v, le nombre de Reynold est défini par
Re= pvD
17
Pour un fluide liquide, si Re est inférieur à ~2100, l'expérience montre que l'on se
situe dans un régime d'écoulement sans turbulence appelé régime laminaire. Dans
ce cas
aD
(
D)l/3
Nu = T =a Re PrL
(6)
où L est la longueur du tube et où pour un tube vertical a = 1, 75. Pour un tube
horizontal, on prend a= 1,5 pour les liquides et 1,35 pour les gaz.
Dans le régime turbulent, on utilise la formule expérimentale de Colbum
(7)
Cette dernière formule convient à de nombreux liquides, à l'exclusion des métaux
liquides.
L'ensemble des formules issues de la mécanique des fluides permet la détermination du coefficient de convection thermique. Associé aux phénomènes de rayonnement, les échanges de chaleurs entre les solides et l'extérieur permettent de définir les conditions limites qui déterminent en fin de compte les phénomènes de
conductivité thermique au sein des solides. Il existe des logiciels qui tiennent
compte de tous ces ingrédients et qui permettent donc aussi bien l'étude statique
que l'étude dynamique des transferts de chaleur.
2.3. Les phénomènes croisés (thermoélectriques)
- Les relations de base
La formule
(1)
Physique des systèmes complexes
PrGr
a
n
10 3 < ..... <5 10 2
1,18
0,125
5 10 2 < ...
0,25
2 10 7 <<1.1 10 8
0,135
0,33333 ...
Tableau 6. Détermination des coefficients a et n à l'aide du produit PrGr.
Ainsi, compte tenu de la valeur du produit Pr. Gr, le nombre de Nüsselt est connu
et donc également le coefficient de convection thermique.
b) La convection forcée
On distingue ici, le régime laminaire du régime turbulent (voir le chapitre 6) Pour
cela, on définit le nombre de Reynold Re. Par exemple pour un fluide parcourant
un tube de diamètre D à la vitesse v, le nombre de Reynold est défini par
Re= pvD
17
Pour un fluide liquide, si Re est inférieur à ~2100, l'expérience montre que l'on se
situe dans un régime d'écoulement sans turbulence appelé régime laminaire. Dans
ce cas
aD
(
D)l/3
Nu = T =a Re PrL
(6)
où L est la longueur du tube et où pour un tube vertical a = 1, 75. Pour un tube
horizontal, on prend a= 1,5 pour les liquides et 1,35 pour les gaz.
Dans le régime turbulent, on utilise la formule expérimentale de Colbum
(7)
Cette dernière formule convient à de nombreux liquides, à l'exclusion des métaux
liquides.
L'ensemble des formules issues de la mécanique des fluides permet la détermination du coefficient de convection thermique. Associé aux phénomènes de rayonnement, les échanges de chaleurs entre les solides et l'extérieur permettent de définir les conditions limites qui déterminent en fin de compte les phénomènes de
conductivité thermique au sein des solides. Il existe des logiciels qui tiennent
compte de tous ces ingrédients et qui permettent donc aussi bien l'étude statique
que l'étude dynamique des transferts de chaleur.
2.3. Les phénomènes croisés (thermoélectriques)
- Les relations de base
La formule
(1)