TD de transfert thermique
Série N°1

Méthodologie
 Comprendre l'énoncé et voir les données du problèmes
 comprendre la question et ce qu'on cherche à déterminer ?
 Faire un schéma et identifier les modes et les lieux du transfert de chaleur
 Faire des hypothèses simplificatrices pertinentes et définir le volume de contrôle
 Faire le bilan de chaleur, poser les conditions limites puis résoudre le problème
 Discuter la solution obtenue

Exercice 1
Le mur d’un four est composé de deux couches. La première est en briques réfractaires (épaisseur e1, conductivité1), la deuxième est en briques isolantes (e2, 2). La température Ti à l’intérieure du four est de 1650°C, la température de l’air ambiant Te est de 25°C. On supposera que les échanges côté four et côté extérieur s’effectuent par convection thermique de coefficients d’échange, hi et he , respectivement.
1- Calculer le flux de chaleur, par unité de surface, traversant le mur et les températures des faces intérieures et extérieures de ce mur.

On donne : e1=20 cm e2=10 cm

1=1,38 W/m°C
2=0,17 W/m°C

hi=68 W/m2°C he=11,4 W/m2°C

Exercice 2
1-Déterminer les déperditions thermiques au travers d’une surface vitrée de 1m2 dans les deux cas suivants :
– Vitrage simple d’épaisseur e = 4mm
– Vitrage double distant de 6 mm
2-Comparer les résultats obtenus

On donne : T1=20 °C
T2=0 °C

verre=1,2 W/m°C
Air=0,02 W/m°C

h=1,2 W/m2°C

Exercice 3
Trouver l’expression du flux de chaleur, transféré par conduction au travers un mur plan ainsi, que le profil de température, si la variation de la conductivité thermique est donnée par :

  (0,10  510 T )
5

SI.

On donne :
Ti=1500 °C

T=100 °C

L=10,16 cm

Exercice 4
Une longue barre conductrice de diamètre D et de résistance électrique, Re, par unité de longueur, est initialement en équilibre thermique avec l’air ambiant et son entourage. Cet équilibre est perturbé lorsqu’un
courant