Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Ex transfert 3_em _2010_11_

3,758 views

Published on

  • Login to see the comments

Ex transfert 3_em _2010_11_

  1. 1. EXAMEN ANNEE SCOLAIRE :……2010/2011…….MATIERE :……TRANSFERT DE CHALEUR DATE :…… 19 Avril 2011 ……ENSEIGNANT : Pr. Lotfi AMMAR DUREE :…… 1H 30………………CLASSE :……………3 EM……………….. DOCUMENTS :……… AUTORISES …… NB. DE PAGES :…………1…………PROBLEME N°1: (12/20)Soit une sphère creuse de rayon r i= 0,3 m et r e= 0,5 m, ayantune conductivité thermique de 25 W/m.K (voir figure).Sachant que les températures des milieux intérieur et extérieursont égales respectivement à T i= 15°C et T e= 77°C et lescoefficients de convection intérieure et extérieure sonthi=10W/m2.K et he.La sphère est située dans l’air à la vitesse 0,5 m/s, et latempérature de sa surface extérieure T s,e = 44°C.Déterminer 1) Le transfert de chaleur q à travers la sphère en (W). 2) La température de la surface intérieure T s,i .PROBLEME N°2: (8/20)Une conduite est utilisée pour transporter de la vapeur àhaute température d’un bâtiment à un autre.Le diamètre de la conduite est de 0,5 m et la températurede sa surface extérieure est de 157°C. Elle est installéedans l’air ambiant à – 3°C.Déterminer : les pertes thermiques par unité de longueurde la conduite (W/m).
  2. 2. CORRECTION Examen transfert (2010/2011)PROBLEME N°1: (12/20)Détermination de h e (cas de convection forcée pour une sphère) : =20,92 10-6 m 2 / s Pr=0,7Pour la température T e = 350 K et pour T s = 317 K (44°C) μs = 192,6 10 -7 k=0,03W / m.K =208,2 10-7 VD 0,5x1Le nombre de Reynolds : Re D 6 2,39 10 4 20,92 10 1/ 4 1/ 2 2/3 0,4 heDEt par la suite, Nu D 2 0, 4 Re D 0, 06 Re D Pr = 100,7 = s k (77 15)1) La chaleur q est égale à : q 1 0,5 0,3 1 10 x 4 x (0,3) 2 4 x 25(0,5)(0,3) 3x 4x (0,5) 22) Cette chaleur q est aussi égale à : Ts,i 15 312 1 10 x 4 x (0,3) 2PROBLEME N°2: (8/20)Les pertes thermiques sont : q’=h D (Ts - T ) , le problème revient à déterminer le coefficient h. Convection forcée autour d’un cylindre Nu D C R aDn 1 2,86 10 3 K 1 T 270 430 20,92 10 6 m 2 / s Les propriétés de l’air à la température du film, Tf 350.K 2 Pr 0, 7 k 0, 03 W / m.K g (Ts T )D 3 9,8x 2,86 10 3 (160)0,5 3 C=0,125Le nombre de Rayleigh est R a D 2 Pr 0, 7 8,96 108 (20,92 10 6 ) 2 n=0,333 hDCe qui donne pour Nusselt : Nu D 0,125(8, 96 108 )0,333 119, 7 kD’où : h = 7,18 W/m2.K et q’= 7,18 x x 0,5 (430 – 270)= 1805 W/m

×