{"id":52254,"date":"2020-02-17T14:44:03","date_gmt":"2020-02-17T13:44:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quun-coefficient-de-transfert-de-chaleur-par-convection-definition\/"},"modified":"2020-02-17T14:44:45","modified_gmt":"2020-02-17T13:44:45","slug":"quest-ce-quun-coefficient-de-transfert-de-chaleur-par-convection-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quun-coefficient-de-transfert-de-chaleur-par-convection-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce qu’un coefficient de transfert de chaleur par convection – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Le coefficient de transfert de chaleur par convection, h, peut \u00eatre d\u00e9fini comme suit: Le taux de transfert de chaleur entre une surface solide et un fluide par unit\u00e9 de surface par unit\u00e9 de diff\u00e9rence de temp\u00e9rature.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Loi de Newton sur le refroidissement<\/h2>\n

Malgr\u00e9 la complexit\u00e9 de la\u00a0convection<\/strong>\u00a0, on constate que le taux de transfert de chaleur par convection est\u00a0proportionnel<\/strong>\u00a0\u00e0 la\u00a0diff\u00e9rence de temp\u00e9rature<\/strong>\u00a0et s’exprime de mani\u00e8re appropri\u00e9e par\u00a0la loi de Newton sur le refroidissement<\/strong>\u00a0, selon laquelle:<\/p>\n

Le taux de perte de chaleur d’un corps est directement proportionnel \u00e0 la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre le corps et son environnement, \u00e0 condition que la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature soit petite et que la nature de la surface rayonnante reste la m\u00eame.<\/em><\/p>\n

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

Notons que,\u00a0\u0394T<\/strong>\u00a0est donn\u00e9 par la\u00a0temp\u00e9rature de<\/strong>\u00a0surface ou de\u00a0paroi<\/strong>\u00a0, la\u00a0paroi<\/sub><\/strong>\u00a0T\u00a0<\/strong>et la\u00a0temp\u00e9rature globale<\/strong>\u00a0,\u00a0T\u00a0\u221e<\/sub><\/strong>\u00a0, qui est la temp\u00e9rature du fluide suffisamment loin de la surface.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Coefficient de transfert de chaleur par convection<\/h2>\n

Comme on peut le constater, la\u00a0constante de proportionnalit\u00e9<\/strong>\u00a0sera cruciale dans les calculs et est connue sous le nom de\u00a0coefficient de transfert de chaleur par convection<\/strong>\u00a0,\u00a0h<\/strong>\u00a0.\u00a0Le\u00a0coefficient de transfert de chaleur par convection,<\/strong>\u00a0h, peut \u00eatre d\u00e9fini comme suit:<\/p>\n

Le taux de transfert de chaleur entre une surface solide et un fluide par unit\u00e9 de surface par unit\u00e9 de diff\u00e9rence de temp\u00e9rature.<\/em><\/p>\n

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

\"coefficient<\/a>Le\u00a0coefficient de transfert de chaleur par convection<\/strong>\u00a0d\u00e9pend des propri\u00e9t\u00e9s physiques du fluide et de la situation physique.\u00a0Le coefficient de transfert de chaleur par convection n’est pas une propri\u00e9t\u00e9 du fluide.\u00a0C’est un param\u00e8tre d\u00e9termin\u00e9 exp\u00e9rimentalement dont la valeur d\u00e9pend de toutes les variables qui influencent la convection, telles que la\u00a0g\u00e9om\u00e9trie<\/strong>\u00a0de la\u00a0surface<\/strong>\u00a0, la\u00a0nature du mouvement du fluide<\/strong>\u00a0, les\u00a0propri\u00e9t\u00e9s du fluide<\/strong>\u00a0et la\u00a0vitesse du fluide<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Typiquement, le\u00a0coefficient de transfert de chaleur par convection<\/strong>\u00a0pour\u00a0un \u00e9coulement laminaire<\/strong><\/a>\u00a0est relativement faible par rapport au\u00a0coefficient de transfert de chaleur par convection<\/strong>\u00a0pour\u00a0un \u00e9coulement turbulent<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Ceci est d\u00fb \u00e0 un \u00e9coulement turbulent ayant une\u00a0couche de film fluide stagnante plus mince<\/strong>\u00a0sur la surface de transfert de chaleur.<\/p>\n

Il faut noter que cette\u00a0couche de film fluide stagnante<\/strong>\u00a0joue un r\u00f4le crucial pour le coefficient de transfert de chaleur par convection.\u00a0On observe que le fluide\u00a0s\u2019arr\u00eate compl\u00e8tement \u00e0 la surface<\/strong>\u00a0et assume une vitesse nulle par rapport \u00e0 la surface.\u00a0Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est connu sous le nom de condition de non-glissement et, par cons\u00e9quent,\u00a0\u00e0 la surface,<\/strong>\u00a0le flux d’\u00e9nergie se produit\u00a0uniquement par conduction.\u00a0<\/strong>Mais dans les couches suivantes, il se produit des mouvements de conduction et de diffusion-masse au niveau mol\u00e9culaire ou au niveau macroscopique.\u00a0En raison du mouvement de masse, le taux de transfert d’\u00e9nergie est plus \u00e9lev\u00e9.\u00a0Comme il \u00e9tait \u00e9crit, faire\u00a0bouillir<\/strong>\u00e0 la surface perturbe efficacement cette couche stagnante et par cons\u00e9quent, une \u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e augmente consid\u00e9rablement la capacit\u00e9 d’une surface \u00e0 transf\u00e9rer\u00a0de l’\u00e9nergie thermique<\/a>\u00a0\u00e0 un fluide en vrac.<\/p>\n

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Un ph\u00e9nom\u00e8ne similaire se produit pour la temp\u00e9rature.\u00a0On observe que la temp\u00e9rature du fluide \u00e0 la surface et la surface auront la m\u00eame\u00a0<\/span>temp\u00e9rature<\/span><\/a>\u00a0au point de contact.\u00a0Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est connu sous le nom de condition sans saut de temp\u00e9rature et il est tr\u00e8s important pour la th\u00e9orie de l’\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e\u00a0<\/span>.<\/span><\/strong><\/p>\n

Les valeurs du\u00a0<\/span>coefficient de transfert de chaleur<\/span><\/strong> , h, ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9es et tabul\u00e9es pour les fluides couramment rencontr\u00e9s et les situations d’\u00e9coulement se produisant pendant le transfert de chaleur par convection.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Exemple: coefficient de transfert de chaleur par convection<\/span><\/h2>\n

\"Convection<\/a>De:\u00a0<\/span>Exemple – Transfert de chaleur par convection<\/span><\/a><\/p>\n

Une connaissance d\u00e9taill\u00e9e de la g\u00e9om\u00e9trie, des param\u00e8tres des fluides, du rayon ext\u00e9rieur du rev\u00eatement, du taux de chaleur lin\u00e9aire, du coefficient de transfert de chaleur par convection nous permet de calculer la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature\u00a0\u00a0<\/span>\u2206T\u00a0<\/span><\/strong>\u00a0entre le liquide de refroidissement (T en\u00a0<\/span>vrac<\/span><\/sub>\u00a0) et la surface du rev\u00eatement (T\u00a0<\/span>Zr, 1<\/span><\/sub>\u00a0).<\/span><\/p>\n

Pour calculer la temp\u00e9rature de surface de la gaine, il faut savoir:<\/span><\/p>\n