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THERMIQUE
d'écoulement, la nature du fluide et la température de part et d'autre de
la paroi sont généralement différentes. La relation III.14 exprime la
densité de flux à travers toute l'épaisseur de la paroi.
III.3.2 Convection forcée
Afin de simplifier l'établissement des expressions servant au
calcul de h, on se propose de traiter le cas d'un fluide chaud s'écoulant
à l'intérieur d'un conduit cylindrique. C'est ce qui arrive, par exemple,
lorsqu'on ouvre le robinet d'eau chaude. Le mouvement de l'eau, dans
ce cas, est entretenu par le robinet.
Tp
dS
T m
dΦ
u
D
x
x
x + dx
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Figure III.7 Coupe transversale dans un tube cylindrique dans lequel s'écoule
un fluide. La vitesse moyenne d'écoulement est u. Le flux dΦ indique la perte
de chaleur à travers l'élément de surface dS.
Il est intéressant de connaître la quantité de chaleur perdue par
un élément du fluide entre sa sortie du chauffage d'eau et son arrivée
au robinet. On doit, pour cela, calculer l'échange de chaleur entre le
fluide et le conduit. Ce calcul passe par la connaissance du coefficient
d'échange convectif entre le fluide et la paroi puisque
dΦ = h.dS.(T m - T p ).
où dΦ et la partie du flux traversant la portion de surface dS du
conduit, Tp est la température de la paroi et Tm celle du fluide.