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Convection forcée à l’extérieur des surfaces
Exercice 1
Pour étudier un système de chauffage qui permet d’éviter la formation de glace sur l’aile d’un avion, il
est nécessaire de connaître la conductance par unité de surface sur la paroi externe du bord d’attaque.
On suppose que le contour du bord d’attaque est approximativement un demi-cylindre de 30,48 cm de
diamètre. L’air ambiant est à -34°C et la température de surface ne doit pas être inférieur à 0°C. L’avion
est conçu pour voler à une altitude de 4572 m avec une vitesse de 152 m/s. Calculer la répartition de
la conductance par unité de surface relative à la convection sur la partie avant de l’aile.
Solution :A une altitude de 4572 m, la pression atmosphérique standard est 0,383 kg/cm² et la densité
de l’air est 0,545 kg/m3 . La conductance par unité de surface au point d’arrêt, c'est-à-dire pour Ɵ=O,
est, d’après l’équation
𝑉∞ 𝑄∞ 0.5
152𝑥0.545 0.5
ℎ𝑐Ɵ = 0.317𝑇𝑓 0.49 (
) = 0.317(256)0.49 (
) = 79 𝑘𝑐𝑎𝑙 ⁄ℎ. 𝑚²°𝐶
𝐷𝑜
0.3048
La variation de ℎ𝑐 en fonction de Ɵ est obtenue en multipliant la valeur de la conductance par unité de
surface au point d’arrêt par 1 − (Ɵ⁄90)3 .
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