{"id":43806,"date":"2019-10-13T21:11:44","date_gmt":"2019-10-13T20:11:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quune-convection-naturelle-laminaire-et-turbulente-definition\/"},"modified":"2020-02-17T08:34:07","modified_gmt":"2020-02-17T07:34:07","slug":"quest-ce-quune-convection-naturelle-laminaire-et-turbulente-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quune-convection-naturelle-laminaire-et-turbulente-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce qu’une convection naturelle laminaire et turbulente – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
\n
Convection naturelle laminaire et turbulente.\u00a0La nature microscopique des corr\u00e9lations entre l’\u00e9coulement et la convection naturelle est nettement diff\u00e9rente dans les r\u00e9gions laminaires et turbulentes.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\n
<\/div>\n

Convection naturelle laminaire et turbulente<\/h2>\n

\"Nombre<\/a>Il est important de noter que les couches limites de convection naturelle ne se limitent pas \u00e0\u00a0un \u00e9coulement laminaire<\/a>\u00a0.\u00a0Comme avec la convection forc\u00e9e, des instabilit\u00e9s hydrodynamiques peuvent survenir.\u00a0C’est-\u00e0-dire que les perturbations dans l’\u00e9coulement peuvent \u00eatre amplifi\u00e9es, conduisant \u00e0 la transition d’un \u00e9coulement laminaire \u00e0 un \u00e9coulement turbulent.\u00a0Pour une plaque plate verticale, le flux devient\u00a0turbulent<\/a>\u00a0pour une valeur de:<\/p>\n

Ra\u00a0x<\/sub>\u00a0= Gr\u00a0x<\/sub>\u00a0.\u00a0Pr> 10\u00a09<\/sup><\/strong><\/p>\n

Comme dans la convection forc\u00e9e, la nature microscopique des corr\u00e9lations d’\u00e9coulement et de convection est nettement diff\u00e9rente dans les\u00a0r\u00e9gions\u00a0laminaire<\/a>\u00a0et\u00a0turbulente<\/a>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\n
\n
<\/div>\n

Convection naturelle – Corr\u00e9lations<\/h2>\n

Comme il a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, la plupart\u00a0des corr\u00e9lations de transfert de chaleur<\/strong>\u00a0en\u00a0convection naturelle<\/strong>\u00a0reposent sur des mesures exp\u00e9rimentales et les ing\u00e9nieurs utilisent souvent des\u00a0nombres de caract\u00e9ristiques<\/a>\u00a0appropri\u00e9s\u00a0pour d\u00e9crire le transfert de chaleur par convection naturelle.\u00a0Le nombre caract\u00e9ristique qui d\u00e9crit\u00a0le transfert de chaleur par convection<\/a>\u00a0(c.-\u00e0-d. Le\u00a0coefficient de transfert de chaleur<\/a>\u00a0) est le\u00a0nombre de Nusselt<\/strong><\/a>\u00a0, d\u00e9fini comme le rapport entre l’\u00a0\u00e9nergie thermique convect\u00e9e<\/strong>\u00a0dans le fluide et l’\u00a0\u00e9nergie thermique conduite<\/strong>\u00a0dans le fluide.\u00a0Le\u00a0nombre de Nusselt<\/strong>\u00a0repr\u00e9sente l’am\u00e9lioration du transfert de chaleur \u00e0 travers une couche de fluide r\u00e9sultant de la\u00a0convection par rapport \u00e0 la conduction<\/strong>\u00e0 travers la m\u00eame couche de fluide.\u00a0Mais en cas de convection libre, les corr\u00e9lations de transfert de chaleur (pour le nombre de Nusselt) sont g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9es en nombre de\u00a0Rayleigh<\/a>\u00a0.<\/strong><\/p>\n

Le\u00a0nombre de Rayleigh<\/strong>\u00a0est utilis\u00e9 pour exprimer le transfert de chaleur en convection naturelle.\u00a0La magnitude du nombre de Rayleigh indique bien si la couche limite de convection naturelle est laminaire ou turbulente.\u00a0Les corr\u00e9lations empiriques simples pour le nombre moyen de Nusselt, Nu, en convection naturelle sont de la forme:<\/p>\n

Nu\u00a0x<\/sub>\u00a0= C. Ra\u00a0x\u00a0<\/sub>n<\/sup><\/strong><\/p>\n

Les valeurs des\u00a0constantes C<\/strong>\u00a0et\u00a0n<\/strong>\u00a0d\u00e9pendent de la g\u00e9om\u00e9trie de la surface et du\u00a0r\u00e9gime d’\u00e9coulement<\/a>\u00a0, qui est caract\u00e9ris\u00e9 par la plage du\u00a0nombre de Rayleigh<\/strong>\u00a0.\u00a0La valeur de n est g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0n = 1\/4<\/strong>\u00a0pour\u00a0un \u00e9coulement laminaire<\/strong><\/a>\u00a0et\u00a0n = 1\/3<\/strong>\u00a0pour\u00a0un \u00e9coulement turbulent<\/strong><\/a>\u00a0.<\/p>\n

Par exemple:<\/p>\n

\"convection<\/a><\/p>\n

\n
\n

Voir aussi:\u00a0<\/span>Nusselt Number<\/span><\/a>
\nVoir aussi:\u00a0<\/span>Rayleigh Number<\/span><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\n
\n
<\/div>\n

Exemple: Convection naturelle – Assiette plate<\/span><\/h2>\n

Une plaque verticale de 10 cm de haut est maintenue \u00e0 261 \u00b0 C dans 260 \u00b0 C d’eau comprim\u00e9e (16 MPa).\u00a0D\u00e9terminer le\u00a0<\/span>nombre de Nusselt en<\/span><\/strong>\u00a0utilisant la corr\u00e9lation simple pour une plaque plate verticale.<\/span><\/p>\n

\"exemple<\/a><\/p>\n

Pour calculer le nombre de Rayleigh, nous devons savoir:<\/span><\/p>\n