Chapitre 10 • Initiation aux transferts thermiques
C’est une condition que l’on retrouve lorsque l’on chauffe la surface du matériau
avec une source résistive ou radiative ont la puissance estf 0 .
Condition
On voit
que quand
h → ∞, on
retrouve la
condition de
température
imposée
Ts = T∞.
mixte (ou condition de Newton) :
Cette dernière condition est plus complexe. Elle s’applique généralement à l’interface
entre une paroi solide à la température T s et un fluide de température T ∞ et elle s’écrit :
−l S
#–
∇T . #– n = h S (T s − T ∞ )
(10.7)
Dans cette relation h est appelé le coefficient d’échange par convection.
10.2 TRANSFERT DE CHALEUR PAR CONVECTION
10.2.1 Définitions
Le terme « convection » est utilisé pour décrire le transfert d’énergie entre une surface
solide et un fluide en mouvement par rapport à cette surface. Pour ce transfert, le
transport d’énergie par conduction a toujours lieu, néanmoins le mode dominant est
celui dû aux mouvements des particules fluides. Parmi les problèmes de convection
on distingue :
• la convection forcée, quand le mouvement du fluide est crée par une différence de
pression (pompe, soufflerie...).
• la convection naturelle (ou libre), provoquée par les forces massiques dans le fluide
dues aux différences de température et donc de masse volumique du fluide (élévation
de chaleur au-dessus d’un feu...).
10.2.2 Modélisation du transfert de chaleur par convection
Considérons l’écoulement présenté à la figure 10.5. Un fluide possédant une vitesse
u inf et une température T inf passe sur la surface d’une plaque plane de surface A s . La
surface du milieu est à une température uniforme T s et les deux températures T inf et T s
sont différentes. Cette différence provoque le transfert de la chaleur entre le solide et le
fluide. La densité de flux local échangé s’exprime sous la forme (voir relation 10.7) :
w
′ = h (T s − T inf )
Figure 10.5 Transfert de chaleur par convection sur une surface plane
210
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 210 — #220
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C’est une condition que l’on retrouve lorsque l’on chauffe la surface du matériau
avec une source résistive ou radiative ont la puissance estf 0 .
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On voit
que quand
h → ∞, on
retrouve la
condition de
température
imposée
Ts = T∞.
mixte (ou condition de Newton) :
Cette dernière condition est plus complexe. Elle s’applique généralement à l’interface
entre une paroi solide à la température T s et un fluide de température T ∞ et elle s’écrit :
−l S
#–
∇T . #– n = h S (T s − T ∞ )
(10.7)
Dans cette relation h est appelé le coefficient d’échange par convection.
10.2 TRANSFERT DE CHALEUR PAR CONVECTION
10.2.1 Définitions
Le terme « convection » est utilisé pour décrire le transfert d’énergie entre une surface
solide et un fluide en mouvement par rapport à cette surface. Pour ce transfert, le
transport d’énergie par conduction a toujours lieu, néanmoins le mode dominant est
celui dû aux mouvements des particules fluides. Parmi les problèmes de convection
on distingue :
• la convection forcée, quand le mouvement du fluide est crée par une différence de
pression (pompe, soufflerie...).
• la convection naturelle (ou libre), provoquée par les forces massiques dans le fluide
dues aux différences de température et donc de masse volumique du fluide (élévation
de chaleur au-dessus d’un feu...).
10.2.2 Modélisation du transfert de chaleur par convection
Considérons l’écoulement présenté à la figure 10.5. Un fluide possédant une vitesse
u inf et une température T inf passe sur la surface d’une plaque plane de surface A s . La
surface du milieu est à une température uniforme T s et les deux températures T inf et T s
sont différentes. Cette différence provoque le transfert de la chaleur entre le solide et le
fluide. La densité de flux local échangé s’exprime sous la forme (voir relation 10.7) :
w
′ = h (T s − T inf )
Figure 10.5 Transfert de chaleur par convection sur une surface plane
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