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Transport de chaleur

Storyboard

Le transport de chaleur à travers un système composé de plusieurs milieux peut être estimé en analysant comment la chaleur est conduite dans chaque milieu et transférée à chaque interface. Le calcul est effectué en utilisant les paramètres spécifiques de chaque milieu et interface, ainsi que les températures aux deux extrémités du système, fournissant ainsi les températures à chaque interface.

>Modèle

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Mécanismes

Définition


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Transport de chaleur

Image

Le système de base comprend un transfert généré par a différence de température ($\Delta T$), qui se compose de a différence de température à l'interface interne ($\Delta T_i$), a différence de température dans le conducteur ($\Delta T_0$) et a différence de température à l'interface externe ($\Delta T_e$). Par conséquent :



Avec a débit de chaleur ($q$) responsable du transfert entre l'intérieur et le conducteur, utilisant le coefficient de transmission interne ($\alpha_i$) :



La conduction implique a conductivité thermique ($\lambda$) et le longueur du pilote ($L$) :



Et le transfert du conducteur vers l'extérieur, avec le coefficient de transmission externe ($\alpha_e$), est représenté par :



Tout cela est représenté graphiquement par :

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Transport de chaleur entre deux systèmes via un troisième fluide

Noter

A débit de chaleur ($q$) est calculé à partir de le coefficient de transport total (supports multiples, deux interfaces) ($k$) et a différence de température ($\Delta T$) en utilisant l'équation suivante :



où Le coefficient de transport total (supports multiples, deux interfaces) ($k$) est dérivé de le coefficient de transmission externe ($\alpha_e$), le coefficient de transmission interne ($\alpha_i$), a conductivité thermique ($\lambda$) et le longueur du pilote ($L$) grâce à cette équation :



Ceci est représenté dans l'image ci-dessous :

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Profil de température

Citation

Généralement, la variation de la température à l'intérieur d'un conducteur suit une tendance linéaire. Cependant, dans le cas de milieux gazeux et/ou liquides en contact avec le conducteur, il y a une variation progressive de la température du centre du milieu à la surface, comme représenté dans l'image suivante :



a température de la surface extérieure ($T_{es}$) dépend de a température extérieure ($T_e$), le coefficient de transport total ($k$), le coefficient de transmission externe ($\alpha_e$) et a différence de température ($\Delta T$):



a température de la surface intérieure ($T_{is}$) est une fonction de a température intérieure ($T_i$) et le coefficient de transmission interne ($\alpha_i$):



et a différence de température ($\Delta T$):

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Transport du flux de chaleur total

Exercer

Lorsque le matériel comprend plusieurs conducteurs connectés en série, le coefficient de transport total (supports multiples, deux interfaces) ($k$) est calculé à partir de le coefficient de transmission externe ($\alpha_e$), le coefficient de transmission interne ($\alpha_i$), a élément de conductivité thermique i ($\lambda_i$) et le longueur de l'élément i ($L_i$) en utilisant l'équation :



Ce processus est illustré dans le diagramme suivant :

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Modèle

Équation


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