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 . = 0,0563 W/m.K . = 3,55 .10-5 Pa.s . 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] L En régime laminaire : Nu 2,34 Re-1 Pr -1 D = 870 kg/m3 = 0,141 Pa.s 0,33 Cp = 2005,5 J/kg.K = 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.