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TD serie 7 TDC.docx

by robertgerard6279

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TD de Transfert de Chaleur Faculté des hydrocarbures et de la chimie Groupe: IEX05 Série N° 7: La convection Exercice 1 Un fluide s’écoule parallèlement { une paroi plane de 0,4m de long et de 0,1m de large. Hors de la couche limite, la vitesse est de 1 m/s et la température du fluide est supérieure de 20°C à la température de la paroi supposée constante. - Calculer les coefficients de transfert de convection moyens obtenus pour l’air et pour l’eau entre x= 0 et x = 0,1 m. - Quelle devrait être la vitesse de circulation de l’air pour que le régime devienne turbulent ? Exercice 2: La paroi d'un four micro-ondes est une plaque verticale rectangulaire de 0,2 m de hauteur et 0,3 m de largeur. La température de la surface extérieure de cette plaque est 50 °C, alors que l'air environnant est à la température de 10°C. Calculer la quantité de chaleur transmise par convection de la porte vers l'air. Exercice 3 L'Air à pression de 1 atmosphère et à une température de 77 °C entre dans un tube de 5.0 mm de diamètre avec une vitesse moyenne de 2.5 m/s. le profil de vitesse est établit et de même pour le profil de température la longueur du tube est 1.0 m, et un flux de chaleur constant est imposé à la paroi du tube à travers toute la longueur L. à la sortie la température de l'air, Ts = 127 °C. -Déterminer la valeur du coefficient de convection h. - Déterminer la valeur du flux de chaleur Q . Exercice 4: De l'air pénètre dans un tuyau de section circulaire, de 10 cm de rayon. L'air entrant est à une température de 32°C et à une pression de 1 atm. La température des parois est de 65°C. Le débit d'air est de 0,25 kg/s. Calculer la température de l'air à la sortie. Exercice 5: Une conduite en acier inoxydable de diamètre intérieur di = 30 mm et de diamètre extérieur de = 40 mm est parcourue par un courant d’eau { la vitesse moyenne de 3 m/s et à la température de 80°C. Sa paroi interne est recouverte d’un mince dépôt conduisant à une résistance thermique de 2.10-3 m2.°C.W appelée résistance thermique d’encrassement. A l’extérieur du tube d’acier circule normalement { la conduite de l’air à la vitesse de 8 m/s et à la température de 20°C. a) Calculer les coefficients d’échange par convection intérieur hi et extérieur he. b) Calculer chaque résistance thermique séparant l’eau et l’air et donner le schéma électrique équivalent. d) Calculer le refroidissement subi par l’eau après un parcours de 10m dans le tube si la température de l’air reste constante. Qu’en pensez-vous si le but est de refroidir l’eau (radiateur de voiture) ? Exercice 6: Le mur d'une maison a 6 m de haut et 10 m de long. Sous l'échauffement du soleil, la température de paroi atteint 40°C. La température ambiante extérieure étant de 20°C, calculer le flux net échangé par convection naturelle entre le mur et l'extérieur. /21 TD de Transfert de Chaleur /22
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