s2thermoformulecahp1convectionetconduction.py
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Nombre de Reynolds Re = V L /nu V vitesse de l'écoukement L longueur caractéristique ( distance traversée par le flux) Nu viscosité cinématique en m2/s = VL ro / mu ro masse volumique mu viscosité dynamique en kg / ms Si Re<2000 écoulement laminaire Si Re > 4000 écoulement turbulent Rec = 3500 Nombre de Prandtl Pt compare la rapidité des phénomènes thermiques et des phénomènes hydrodynamiques Pt = mu Cp / Lambda Cp capacité thermique massique ( 1/kg K) Lambda conductivité thermique en W/mK Pt >> : profil de vitesse influence le profil de la température dans le fluide Pt << : conduction thermique est tellement rapide que le profil de vitesse a peu d'effet sur sur celui de la température Nombre de Nusselt : Caractérise l'importance de la convection sur conduction Nu = hSdelta T/ Lambda S Delta T / d S surface d longueur caractérique h coeff de convection ( W/m2K) Note : Nu = f(h) donc si on connait Nu on connait h Convection naturelle Ecoulement laminaire Nu = 0.479*Gr^1/4 Re < Rec turbulent Nu = 0.13(Gr * Pt)^1/3 Re > Rec Convection forcée : Lam Nu = 0.66Pt^1/3Re^1/2 Re<Rec turb Nu = 0.036 Pt^1/3Re^4/5 Re> Rec Si la vitesse est supérieure à 2m/s : forcé Nombre de Grashof : Rapport de force de gravité sur les forces visqueuses : Gr = g d^3 Beta nu Delta T / nu2 g accélération de la performance Beta coeff de dilatation volumique du fluide en 1/K Si convection naturelle Nu = f(Gr,Pr) Convection forcée Nu = f(Re;Pr) Rec = 2200 ecoulement forcé et regime turbulent Nu =0.023Pr^1/3Re^4/3 q°=hc (t1-t2) Soit T1-T2 = 1/hc q°= Rthq° Paroi monocouche R = 1/h1 + e/Lambda + 1/h2 q°=Q°/A = U(Tinf1-Tinf2) avec U = 1/R = 1 / (1/h1 + e /lambda + 1/h2) q° = hi ( Tpi - Ti ) = lambda /e ( Tpe - Tpi) = he (Te - Tpe) = U ( Te - Ti) avec 1/ u = 1/he + e/lambda + 1/hi Q° = -LambdaAdT/dx soit q° = - lambdadT/dx Paroi multicouche : 1/hi + sommedes ei/Lambda i + Somme des Rk + 1/he Où Rk représente des résistances ultérieures Multi couche = Parallèle en électrique soit somme des inverses