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Echange entre surfaces.  (problème non-linéaire)

Un four a la forme d'un cylindre. L'énergie est apportée par une résistance électrique proche de la paroi intérieure.

  • Données :
  • diametre intérieur : 75 mm, longueur : 150 mm
  • four ouvert sur un milieu a 27°C
  • puissance électrique utile = 1840 W
  • conductivité thermique air = f(T)
  • Les surfaces intérieures se comportent comme des corps noirs
  • Echanges thermiques par convection négligeables
  • Conductivité thermique contenant : 0.1 W/m.K
  • Pas d'échanges thermiques

  • Quelles sont les températures sur les parois intérieures ?
  • Utiliser la notion de "view factor" pour 2 disques coaxiaux et parallèles - voir le fichier example_d4_pro.txt
  • Réponse : T1 = 1500 K et T2 = 1650 K en utilisant le calcul de la température moyenne.
  • Téléchargement :

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Temperature interne d'un four

Le mur d'un four industriel est fait d'une paroi d'épaisseur 0.15 m et de conductivité thermique 1.2 W/mK.

  • Données :
  • Emissivité surface externe : 0.8
  • A l'équilibre, la température extérieure est de 100°C
  • le coefficient de transfert par convection est 20 W/(m².K)
  • T(environnement)=T(air)=25°C

  • Quelle est la température interne du four ?
  • On calculera la puissance thermique due à la convection et au rayonnment pour l'appliquer à la paroi interne - voir example_d5.txt
  • Réponse : 625.5 K

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Four auto-nettoyant ( + LabelMover - Optimisation)

Le design d'un four auto-nettoyant utilise une fenêtre commposite. Cette fenêtre consiste en deux plastiques haute-température accolé, A et B.

  • Données :
  • Plastique A : λA = 0.15 W/mK.
  • Plastique B : λA = 0.08 W/mK.
  • La température du four est 400°C.
  • La température de la pièce est T = 25°C.
  • Coefficients de convection : 25 W/(m².K)
  • Quelle est l'épaisseur du plastique A pour que la température de la vitre soit ≤ 50°C ?

  • Informations
  • La puissance thermique traversant la face interne est la somme des flux de rayonnement et de convection.
  • On peut utiliser LabelMover pour trouver la solution rapidement, (fonction "Optimization") .
  • Réponse : 36 cm

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Updated October 2018 | Copyright 2019 Ocsimize all rights reserved