Exemple n° 1

DETERMINATION DES COEFFICIENTS D’ECHANGE ET DU FLUX DE CHALEUR TRANSMIS
PAR CONVECTION
Exemple n° 1
Dans un conduit de climatisation circule de l’air à la température moyenne de 20 °C. Le conduit est
circulaire de diamètre intérieur 300 mm ; la vitesse de circulation du fluide est alors de 5 m/s.
Calculez le coefficient d’échange par convection entre l’air et la paroi du conduit.
Exemple n° 2
Dans une canalisation de chauffage de diamètre intérieur 15 mm circule de l’eau à 80 °C à la vitesse
de 1 m/s. Le tube est à la température de l’eau. Calculez le coefficient d’échange par convection entre l’eau et la
paroi du tube.
Exemple n° 3
De l'air chaud à une température de 500 [°C] issu d'un process industriel ( four ) parcourt une canalisation
circulaire de diamètre 200 [mm] à la vitesse de 10 [m/s] .
1° - Déterminer le débit massique d'air circulant en [kg/s] .
2° - Déterminer le coefficient d'échange convectif h .
Nota : . Cp = 1092 J/kg.K .  = 3,55 .10-5 Pa.s
.  = 0,0563 W/m.K . à T= 750 K, air = 0,471 kg/m3
Exemple 4 :
Déterminez le coefficient d’échange en convection naturelle entre une paroi verticale de hauteur 2 m à la
température uniforme de 60 °C et un film d’eau à 20 °C.
Exemple n° 5
Soit deux tubes coaxiaux en cuivre, de longueur L= 1 m et de  = 389 W/m.K, où transitent :
- coté tube extérieur :
de l'eau à 80 [°C] avec un débit de 2 [l/s]
Diamètre du tube : 50  60 [mm]
Le tube (sur sa face interne) est à la température de l’eau
- coté tube intérieur :
de l'huile SAE 50 à 50 [°C] avec un débit de 0,5 [l/s]
Diamètre du tube :20  25 [mm]
En régime laminaire :
33,0
1-1- Pr Re
D
L
2,34 Nu
 = 870 kg/m3 Cp = 2005,5 J/kg.K
 = 0,141 Pa.s  = 0,142 W/m.K
1° - Déterminer les coefficients d'échange par convection de l'huile et de l'eau avec les tubes
2° - Déterminer le flux total transféré de l'eau à l'huile et les modifications de températures
respectives des deux fluides.