COEFFICIENT de TRANSFERT de CHALEUR

Le coefficient de transfert de chaleur traduit la dépendance du transfert de chaleur dans un corps (ou d'un corps à un autre), en fonction de la température.

C’est en fait une résistance thermique surfacique

Synonymes: coefficient de transmission de chaleur--coefficient de transmission surfacique

Equation de dimensions structurelles : M.T -3.? -1 Symbole de désignation : ?

Unité S.I.+ : le (W/m²-K)

Relations avec autres unités : 1 kilocalorie par seconde-mètre²-degré vaut 4,185.103 W/m²-K

1 calorie par seconde-mètre carré-degré vaut 4,185 W/m²-K

1 kilocalorie par heure-mètre carré-degré vaut 1,162 W/m²-K

1 calorie par heure-m²-dg vaut 1,162.10-3 W/m²-K

1 erg par seconde-centimètre carré degré vaut 10-3 W/m²-K

 

LE COEFFICIENT de TRANSFERT

? = ?P / S.?T

?(W/m²-K)= coefficient de transfert

S(m²)= aire de la surface de réception

ΔT(K)= différence de température entre matériau et milieu

ΔP(W)= variation de puissance calorifique

Relation entre coefficient de transfert et résistance ou résistivité

? = f* / V     et    ?’ = Q* / S

où f*(W-m/K)= résistivité thermique

V(m3)= volume

Q*(W/K)= résistance thermique

S(m²)= surface de contact

Relation entre coefficient de transfert et chaleur

?’ = ?E q / S.t.?T

ΔE q(J)= chaleur échangée pendant le temps t(s)

Autres symboles idem ci-dessus

Relation entre coefficient de transfert et conductibilité

? = c*.l / S

c*(W/m-K)= conductibilité

l(m)= distance

S(m²)= section ou aire

Quelques valeurs de ?:

ces valeurs dépendent de l’épaisseur lé du matériau (elles diminuent de 20% dès que l’épaisseur double)

Elles sont données ci-dessous en W/m²-K ,et pour des cas d’épaisseur courante (lé)

Solides >>> verre(6 pour lé = 1 cm)--cloisons en bois(5 pour lé = 1 cm et 2 pour lé = 10 cm)--brique(2 pour lé =10 cm,puis 1,6 pour lé = 20 cm,puis

1,2 pour lé = 40 cm)-- béton(3 pour lé = 10 cm,puis 2 pour lé = 20 cm, puis 1,5 pour lé= 40 cm)-- bétons cellulaires = 70% du béton normal

Liquides >>> eau calme(500)--eau vive(2000)--eau bouillante(5000)--

Gaz >>> au repos(10 à 30)--gaz très agité(100 à 300 )--vapeur d’eau(6000 à 12.000)

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-coefficient de transfert de chaleur

COEFFICIENT de TRANSFERT de CHALEUR

Ce coefficient de transfert thermique traduit la dépendance envers la température, du transfert de la chaleur dans un corps (ou d'un corps à un autre)

C’est en fait une résistance thermique surfacique

Synonymes: Coefficient de transmission de chaleur--Coefficient de transmission (surfacique)--Coefficient de transfert thermique--Coefficient d'isolation

Equation aux dimensions structurelles : M.T-3.Θ-1    Symbole de désignation : κ

Nota : ce coefficient est souvent symbolisé Uw dans les notices commerciales

Unité S.I.+ : le (W/m²-K)

Relations avec autres unités :

1 kilocalorie par seconde-mètre²-degré vaut 4,185.103 W/m²-K

1 calorie par seconde-mètre carré-degré vaut 4,185 W/m²-K

1 kilocalorie par heure-mètre carré-degré vaut 1,162 W/m²-K

1 calorie par heure-m²-dg vaut 1,162.10-3 W/m²-K

1 erg par seconde-centimètre carré degré vaut 10-3 W/m²-K

Définition

κ’ =  Δ P / S.ΔT

κ’(W/m²-K)= coefficient de transfert

S(m²)= aire de la surface de réception

ΔT(K)= différence de température entre matériau et milieu

ΔP(W)= variation de puissance calorifique

Relations avec la résistance et la résistivité thermiques

κ’  = f* / V     et    κ’ = Q* / S

où f*(W-m/K)= résistivité thermique

V(m3)= volume

Q*(W/K)= résistance thermique

S(m²)= surface de contact

Relation entre coefficient de transfert et chaleur

κ’ =  ΔE/ S.t.ΔT

ΔEq(J)= chaleur échangée pendant le temps t(s)

Autres symboles idem ci-dessus

Relation entre coefficient de transfert et conductibilité

κ’ = c*.l / S

c*(W/m-K)= conductibilité

l(m)= distance

S(m²)= section ou aire

Quelques valeurs de κ’ 

ces valeurs dépendent de l’épaisseur lé du matériau (elles diminuent de 20% dès que l’épaisseur double)

Elles sont données ci-dessous en W/m²-K et pour des cas d’épaisseur courante (lé)

Solides >>> verre(6 pour lé = 1 cm)--cloisons en bois(5 pour lé = 1 cm et 2 si lé = 10 cm)--

brique(2 pour lé =10 cm, puis 1,6 pour lé = 20 cm, puis 1,2 pour lé= 40 cm)--

béton(3 pour lé= 10 cm, puis 2 pour lé= 20 cm, puis 1,5 pour lé= 40 cm)--

bétons cellulaires = 70% du béton normal

Liquides >>> eau calme(500)--eau vive(2000)--eau bouillante(5000)--

Gaz >>> au repos(10 à 30)--gaz très agité(100 à 300 )--vapeur d’eau(6.000 à 12.000)

 

Nota : ne pas confondre le présent coeff. de transfert avec le

Coefficient d'arrachement de chaleur, (ou coefficient d’effusivité, Kz) qui est aussi utilisé pour les échanges par contact, mais dont l'équation aux dimensions est M.T -5/2.Θ-1      et tel que K= c* / (νt)1/2= (c*.ρ'.c’p)½

c*(W/m-K)= conductibilité thermique du corps

c’p(J/kg)= sa capacité thermique massique à pression constante

νt (m²/s)= constante de diffusion

ρ'(kg/m3)= sa masse volumique

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