Coefficient de transfert de chaleur - Heat transfer coefficient

Le coefficient de transfert de chaleur ou coefficient de film , ou efficacité de film , en thermodynamique et en mécanique est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique pour le flux de chaleur (c'est-à-dire la différence de température, T ):

Le taux de transfert de chaleur global pour les modes combinés est généralement exprimé en termes de conductance globale ou de coefficient de transfert de chaleur, U . Dans ce cas, le taux de transfert de chaleur est :

${\displaystyle {\dot {Q}}=hA(T_{2}-T_{1})}$

où:

${\style d'affichage A}$: surface où s'effectue le transfert de chaleur, m ²

${\style d'affichage T_{2}}$: température du fluide environnant, K

${\style d'affichage T_{1}}$: température de la surface solide, K.

La définition générale du coefficient de transfert de chaleur est :

${\displaystyle h={\frac {q}{\Delta T}}}$

où:

q : flux de chaleur , W/m ² ; c'est-à-dire la puissance thermique par unité de surface , q = d${\displaystyle {\dot {Q}}}$ / dA

h : coefficient de transfert thermique, W/(m ² •K)

Δ T : différence de température entre la surface solide et la zone fluide environnante, K

Il est utilisé dans le calcul du transfert de chaleur , typiquement par convection ou transition de phase entre un fluide et un solide. Le coefficient de transfert de chaleur a des unités SI en watts par mètre carré Kelvin : W/(m ² K).

Le coefficient de transfert de chaleur est l'inverse de l' isolation thermique . Ceci est utilisé pour les matériaux de construction ( valeur R ) et pour l' isolation des vêtements .

Il existe de nombreuses méthodes pour calculer le coefficient de transfert de chaleur dans différents modes de transfert de chaleur, différents fluides, différents régimes d'écoulement et dans différentes conditions thermohydrauliques . Souvent, il peut être estimé en divisant la conductivité thermique du fluide de convection par une échelle de longueur. Le coefficient de transfert de chaleur est souvent calculé à partir du nombre de Nusselt (un nombre sans dimension ). Des calculateurs en ligne sont également disponibles spécifiquement pour les applications de fluide caloporteur . L'évaluation expérimentale du coefficient de transfert de chaleur pose certains défis, en particulier lorsque de petits flux doivent être mesurés (par exemple ). ${\displaystyle <0.2{\rm {W/cm^{2}}}}$

Composition

Une méthode simple pour déterminer un coefficient de transfert de chaleur global qui est utile pour trouver le transfert de chaleur entre des éléments simples tels que des murs dans des bâtiments ou à travers des échangeurs de chaleur est illustrée ci-dessous. Notez que cette méthode ne prend en compte que la conduction dans les matériaux, elle ne prend pas en compte le transfert de chaleur par des méthodes telles que le rayonnement. La méthode est la suivante :

${\displaystyle 1/(U\cdot A)=1/(h_{1}\cdot A_{1})+dx_{w}/(k\cdot A)+1/(h_{2}\cdot A_{ 2})}$

Où:

• ${\style d'affichage U}$= le coefficient de transfert thermique global (W/(m ² •K))
• ${\style d'affichage A}$= l'aire de contact pour chaque côté du fluide (m ² ) (avec et exprimant l'une ou l'autre des surfaces)${\style d'affichage A_{1}}$${\style d'affichage A_{2}}$
• ${\style d'affichage k}$= la conductivité thermique du matériau (W/(m·K))
• ${\style d'affichage h}$= le coefficient individuel de transfert de chaleur par convection pour chaque fluide (W/(m ² •K))
• ${\displaystyle dx_{w}}$ = l'épaisseur de paroi (m).

Comme les surfaces pour chaque surface approche étant égales, l'équation peut être écrite comme le coefficient de transfert par unité de surface, comme indiqué ci-dessous :

${\displaystyle 1/U=1/h_{1}+dx_{w}/k+1/h_{2}}$

ou

${\displaystyle U=1/(1/h_{1}+dx_{w}/k+1/h_{2})}$

Souvent, la valeur de est appelée la différence de deux rayons où les rayons intérieur et extérieur sont utilisés pour définir l'épaisseur d'un tuyau transportant un fluide, cependant, ce chiffre peut également être considéré comme une épaisseur de paroi dans un mécanisme de transfert à plaque plate ou d'autres surfaces planes courantes telles qu'un mur dans un bâtiment lorsque la différence de surface entre chaque bord de la surface de transmission approche de zéro. ${\displaystyle dx_{w}}$

Dans les murs des bâtiments, la formule ci-dessus peut être utilisée pour dériver la formule couramment utilisée pour calculer la chaleur à travers les composants du bâtiment. Les architectes et les ingénieurs appellent les valeurs résultantes soit la valeur U ou la valeur R d'un ensemble de construction comme un mur. Chaque type de valeur (R ou U) est lié comme l'inverse l'un de l'autre de telle sorte que R-Value = 1/U-Value et les deux sont mieux compris grâce au concept d'un coefficient de transfert de chaleur global décrit dans la section inférieure de ce document .

Corrélations de transfert de chaleur par convection

Bien que le transfert de chaleur par convection puisse être dérivé analytiquement par l'analyse dimensionnelle, l'analyse exacte de la couche limite, l'analyse intégrale approximative de la couche limite et les analogies entre le transfert d'énergie et de quantité de mouvement, ces approches analytiques peuvent ne pas offrir de solutions pratiques à tous les problèmes lorsqu'il n'y a pas de modèles applicables. Par conséquent, de nombreuses corrélations ont été développées par divers auteurs pour estimer le coefficient de transfert de chaleur convectif dans divers cas, notamment la convection naturelle, la convection forcée pour le flux interne et la convection forcée pour le flux externe. Ces corrélations empiriques sont présentées pour leur géométrie particulière et leurs conditions d'écoulement. Comme les propriétés du fluide dépendent de la température, elles sont évaluées à la température du film , qui est la moyenne de la température de surface et de la masse environnante, . ${\style d'affichage T_{f}}$${\displaystyle T_{s}}$${\displaystyle {{T}_{\infty }}}$

${\displaystyle {{T}_{f}}={\frac {{{T}_{s}}+{{T}_{\infty }}}{2}}}$

Flux externe, plan vertical

Les recommandations de Churchill et Chu fournissent la corrélation suivante pour la convection naturelle adjacente à un plan vertical, à la fois pour l'écoulement laminaire et turbulent. k est la conductivité thermique du fluide, L est la longueur caractéristique par rapport à la direction de la gravité, Ra _L est le nombre de Rayleigh par rapport à cette longueur et Pr est le nombre de Prandtl .

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}\left({0.825+{\frac {0.387\mathrm {Ra} _{L}^{1/6}}{\left(1+( 0.492/\mathrm {Pr} )^{9/16}\right)^{8/27}}}}\right)^{2}\,\quad \mathrm {Ra} _{L}<10^{ 12}}$

Pour les écoulements laminaires, la corrélation suivante est légèrement plus précise. On observe qu'une transition d'une frontière laminaire à une frontière turbulente se produit lorsque Ra _L dépasse environ 10 ⁹ .

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}\left(0.68+{\frac {0.67\mathrm {Ra} _{L}^{1/4}}{\left(1+(0.492 /\mathrm {Pr} )^{9/16}\right)^{4/9}}}\right)\,\quad \mathrm {1} 0^{-1}<\mathrm {Ra} _{ L}<10^{9}}$

Flux externe, cylindres verticaux

Pour les cylindres avec leurs axes verticaux, les expressions pour les surfaces planes peuvent être utilisées à condition que l'effet de courbure ne soit pas trop important. Cela représente la limite où l'épaisseur de la couche limite est faible par rapport au diamètre du cylindre . Les corrélations pour les murs plans verticaux peuvent être utilisées lorsque ${\style d'affichage D}$

${\displaystyle {\frac {D}{L}}\geq {\frac {35}{\mathrm {Gr} _{L}^{\frac {1}{4}}}}}$

où est le nombre de Grashof . ${\displaystyle \mathrm {Gr} _{L}}$

Flux externe, plaques horizontales

WH McAdams a suggéré les corrélations suivantes pour les plaques horizontales. La flottabilité induite sera différente selon que la surface chaude est orientée vers le haut ou vers le bas.

Pour une surface chaude orientée vers le haut, ou une surface froide orientée vers le bas, pour un flux laminaire :

${\displaystyle h\ ={\frac {k0.54\mathrm {Ra} _{L}^{1/4}}{L}}\,\quad 10^{5}<\mathrm {Ra} _{ L}<2\x 10^{7}}$

et pour un écoulement turbulent :

${\displaystyle h\ ={\frac {k0.14\mathrm {Ra} _{L}^{1/3}}{L}}\,\quad 2\times 10^{7}<\mathrm {Ra } _{L}<3\fois 10^{10}.}$

Pour une surface chaude orientée vers le bas, ou une surface froide orientée vers le haut, pour un flux laminaire :

${\displaystyle h\ ={\frac {k0.27\mathrm {Ra} _{L}^{1/4}}{L}}\,\quad 3\times 10^{5}<\mathrm {Ra } _{L}<3\fois 10^{10}.}$

La longueur caractéristique est le rapport entre la surface de la plaque et le périmètre. Si la surface est inclinée d'un angle θ avec la verticale , puis les équations pour une plaque verticale par Churchill et Chu peuvent être utilisés pour θ jusqu'à 60 °; si l'écoulement de la couche limite est laminaire, la constante gravitationnelle g est remplacée par g cos  θ lors du calcul du terme Ra.

Flux externe, cylindre horizontal

Pour les cylindres de longueur suffisante et d'effets finaux négligeables, Churchill et Chu ont la corrélation suivante pour . ${\displaystyle 10^{-5}<\mathrm {Ra} _{D}<10^{12}}$

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{D}}\left({0.6+{\frac {0.387\mathrm {Ra} _{D}^{1/6}}{\left(1+( 0.559/\mathrm {Pr} )^{9/16}\,\right)^{8/27}\,}}}\right)^{2}}$

Flux externe, sphères

Pour les sphères, T. Yuge a la corrélation suivante pour Pr≃1 et . ${\displaystyle 1\leq \mathrm {Ra} _{D}\leq 10^{5}}$

${\displaystyle {\mathrm {Nu} }_{D}\ =2+0.43\mathrm {Ra} _{D}^{1/4}}$

Enceinte rectangulaire verticale

Pour le flux de chaleur entre deux plaques verticales opposées d'enceintes rectangulaires, Catton recommande les deux corrélations suivantes pour des rapports d'aspect plus petits. Les corrélations sont valables pour n'importe quelle valeur du nombre de Prandtl.

Pour 1 < H / L < 2 :

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.18\left({\frac {\mathrm {Pr} }{0.2+\mathrm {Pr} }}\mathrm {Ra} _{L}\ à droite)^{0.29}\,\quad \mathrm {Ra} _{L}\mathrm {Pr} /(0.2+\mathrm {Pr} )>10^{3}}$

où H est la hauteur interne de l'enceinte et L est la distance horizontale entre les deux côtés de températures différentes.

Pour 2 < H / L < 10 :

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.22\left({\frac {\mathrm {Pr} }{0.2+\mathrm {Pr} }}\mathrm {Ra} _{L}\ droite)^{0.28}\gauche({\frac {H}{L}}\right)^{-1/4}\,\quad \mathrm {Ra} _{L}<10^{10}.}$

Pour les boîtiers verticaux avec des rapports d'aspect plus grands, les deux corrélations suivantes peuvent être utilisées. Pour 10 < H / L < 40 :

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.42\mathrm {Ra} _{L}^{1/4}\mathrm {Pr} ^{0.012}\left({\frac {H} {L}}\right)^{-0.3}\,\quad 1<\mathrm {Pr} <2\times 10^{4},\,\quad 10^{4}<\mathrm {Ra} _{ L}<10^{7}.}$

Pour 1 < H / L < 40 :

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.46\mathrm {Ra} _{L}^{1/3}\,\quad 1<\mathrm {Pr} <20,\,\quad 10^{6}<\mathrm {Ra} _{L}<10^{9}.}$

Pour les quatre corrélations, les propriétés du fluide sont évaluées à la température moyenne—par opposition à la température du film— , où et sont les températures des surfaces verticales et . ${\style d'affichage (T_{1}+T_{2})/2}$${\style d'affichage T_{1}}$${\style d'affichage T_{2}}$${\style d'affichage T_{1}>T_{2}}$

Convection forcée

Flux interne, flux laminaire

Sieder et Tate donnent la corrélation suivante pour tenir compte des effets d'entrée dans l'écoulement laminaire dans les tubes où est le diamètre interne, est la viscosité du fluide à la température moyenne en vrac, est la viscosité à la température de surface de la paroi du tube. ${\style d'affichage D}$${\displaystyle {\mu }_{b}}$${\displaystyle {\mu }_{w}}$

${\displaystyle \mathrm {Nu} _{D}={1.86}\cdot {{\left(\mathrm {Re} \cdot \mathrm {Pr} \right)}^{{}^{1}\!\ !\diagup \!\!{}_{3}\;}}{{\left({\frac {D}{L}}\right)}^{{}^{1}\!\!\diagup \!\!{}_{3}\;}}{{\left({\frac {{\mu }_{b}}{{\mu }_{w}}}\right)}^{0.14 }}}$

Pour un écoulement laminaire pleinement développé, le nombre de Nusselt est constant et égal à 3,66. Mills combine les effets d'entrée et le flux entièrement développé en une seule équation

${\displaystyle \mathrm {Nu} _{D}=3.66+{\frac {0.065\cdot \mathrm {Re} \cdot \mathrm {Pr} \cdot {\frac {D}{L}}}{1+ 0.04\cdot \left(\mathrm {Re} \cdot \mathrm {Pr} \cdot {\frac {D}{L}}\right)^{2/3}}}}$

Flux interne, flux turbulent

La corrélation de Dittus-Bölter (1930) est une corrélation courante et particulièrement simple utile pour de nombreuses applications. Cette corrélation est applicable lorsque la convection forcée est le seul mode de transfert de chaleur ; c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'ébullition, de condensation, de rayonnement important, etc. La précision de cette corrélation devrait être de ± 15 %.

Pour un fluide circulant dans une conduite circulaire droite avec un nombre de Reynolds compris entre 10 000 et 120 000 (dans la plage d'écoulement de la conduite turbulente ), lorsque le nombre de Prandtl du fluide est compris entre 0,7 et 120, pour un emplacement éloigné de l'entrée de la conduite (plus de 10 conduites diamètres ; plus de 50 diamètres selon de nombreux auteurs) ou d'autres perturbations de l'écoulement, et lorsque la surface du tuyau est hydrauliquement lisse, le coefficient de transfert de chaleur entre la masse du fluide et la surface du tuyau peut être exprimé explicitement comme :

${\displaystyle {hd \over k}={0.023}\,\left({jd \over \mu }\right)^{0.8}\,\left({\mu c_{p} \over k}\right )^{n}}$

où:

${\style d'affichage d}$est le diamètre hydraulique

${\style d'affichage k}$est la conductivité thermique du fluide en vrac

${\style d'affichage \mu }$est la viscosité du fluide

${\style d'affichage j}$ flux massique

${\style d'affichage c_{p}}$capacité calorifique isobare du fluide

${\style d'affichage n}$ est de 0,4 pour le chauffage (paroi plus chaude que le fluide en vrac) et de 0,33 pour le refroidissement (paroi plus froide que le fluide en vrac).

Les propriétés du fluide nécessaires à l'application de cette équation sont évaluées à la température globale évitant ainsi l'itération.

Convection forcée, flux externe

En analysant le transfert de chaleur associé à l'écoulement au-delà de la surface extérieure d'un solide, la situation est compliquée par des phénomènes tels que la séparation de la couche limite. Divers auteurs ont mis en corrélation des tableaux et des graphiques pour différentes géométries et conditions d'écoulement. Pour un écoulement parallèle à une surface plane, où est la distance du bord et est la hauteur de la couche limite, un nombre moyen de Nusselt peut être calculé en utilisant l' analogie de Colburn . ${\style d'affichage x}$${\style d'affichage L}$

Corrélation de Thom

Il existe des corrélations simples spécifiques au fluide pour le coefficient de transfert de chaleur en ébullition. La corrélation de Thom concerne le flux d'eau bouillante (sous-refroidie ou saturée à des pressions allant jusqu'à environ 20 MPa) dans des conditions où la contribution à l'ébullition nucléée prédomine sur la convection forcée. Cette corrélation est utile pour une estimation approximative de la différence de température attendue compte tenu du flux de chaleur :

${\displaystyle \Delta T_{\rm {sat}}=22.5\cdot {q}^{0.5}\exp(-P/8.7)}$

où:

${\displaystyle \Delta T_{\rm {sat}}}$ est l'élévation de la température de paroi au-dessus de la température de saturation, K

q est le flux de chaleur, MW/m ²

P est la pression de l'eau, MPa

Notons que cette corrélation empirique est spécifique aux unités données.

Coefficient de transfert de chaleur de la paroi du tuyau

La résistance au flux de chaleur par le matériau de la paroi du tuyau peut être exprimée comme un "coefficient de transfert de chaleur de la paroi du tuyau". Cependant, il faut sélectionner si le flux de chaleur est basé sur le diamètre intérieur ou extérieur du tuyau. En choisissant de baser le flux de chaleur sur le diamètre intérieur du tuyau et en supposant que l'épaisseur de la paroi du tuyau est faible par rapport au diamètre intérieur du tuyau, le coefficient de transfert de chaleur pour la paroi du tuyau peut être calculé comme si la paroi n'était pas incurvée :

${\displaystyle h_{\rm {mur}}={k \over x}}$

où k est la conductivité thermique effective du matériau de la paroi et x est l'épaisseur de la paroi.

Si l'hypothèse ci-dessus n'est pas vérifiée, le coefficient de transfert thermique de la paroi peut être calculé à l'aide de l'expression suivante :

${\displaystyle h_{\rm {mur}}={2k \over {d_{\rm {i}}\ln(d_{\rm {o}}/d_{\rm {i}})}}}$

où d _i et d _o sont respectivement les diamètres intérieur et extérieur du tuyau.

La conductivité thermique du matériau du tube dépend généralement de la température ; la conductivité thermique moyenne est souvent utilisée.

Combiner les coefficients de transfert de chaleur par convection

Pour deux ou plusieurs processus de transfert de chaleur agissant en parallèle, les coefficients de transfert de chaleur par convection ajoutent simplement :

${\displaystyle h=h_{1}+h_{2}+\cdots }$

Pour deux ou plusieurs processus de transfert de chaleur connectés en série, les coefficients de transfert de chaleur par convection s'additionnent en sens inverse :

${\displaystyle {1 \over h}={1 \over h_{1}}+{1 \over h_{2}}+\dots }$

Par exemple, considérons un tuyau avec un fluide circulant à l'intérieur. Le taux approximatif de transfert de chaleur entre la majeure partie du fluide à l'intérieur du tuyau et la surface externe du tuyau est :

${\displaystyle q=\left({1 \over {{1 \over h}+{t \over k}}}\right)\cdot A\cdot \Delta T}$

où

q = taux de transfert de chaleur (W)

h = coefficient de transfert de chaleur par convection (W/(m ² ·K))

t = épaisseur de paroi (m)

k = conductivité thermique du mur (W/m·K)

A = superficie (m ² )

${\style d'affichage \Delta T}$ = différence de température.

Coefficient de transfert thermique global

Le coefficient de transfert de chaleur global est une mesure de la capacité globale d'une série de barrières conductrices et convectives à transférer la chaleur. Il est couramment appliqué au calcul du transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur , mais peut également être appliqué à d'autres problèmes. ${\style d'affichage U}$

Pour le cas d'un échangeur de chaleur, peut être utilisé pour déterminer le transfert de chaleur total entre les deux flux dans l'échangeur de chaleur par la relation suivante : ${\style d'affichage U}$

${\displaystyle q=UA\Delta T_{LM}}$

où:

${\style d'affichage q}$ = taux de transfert de chaleur (W)

${\style d'affichage U}$= coefficient de transfert thermique global (W/(m ² ·K))

${\style d'affichage A}$= surface de transfert de chaleur (m ² )

${\displaystyle \Delta T_{LM}}$= différence de température moyenne logarithmique (K).

Le coefficient de transfert de chaleur global prend en compte les coefficients de transfert de chaleur individuels de chaque flux et la résistance du matériau du tuyau. Il peut être calculé comme l'inverse de la somme d'une série de résistances thermiques (mais des relations plus complexes existent, par exemple lorsque le transfert de chaleur s'effectue par différentes voies en parallèle) :

${\displaystyle {\frac {1}{UA}}=\sum {\frac {1}{hA}}+\sum R}$

où:

R = Résistance(s) au flux de chaleur dans la paroi du tuyau (K/W)

Les autres paramètres sont comme ci-dessus.

Le coefficient de transfert de chaleur est la chaleur transférée par unité de surface par kelvin. Ainsi, la surface est incluse dans l'équation car elle représente la surface sur laquelle le transfert de chaleur a lieu. Les zones pour chaque flux seront différentes car elles représentent la zone de contact pour chaque côté du fluide.

La résistance thermique due à la paroi du tuyau (pour les parois minces) est calculée par la relation suivante :

${\displaystyle R={\frac {x}{k}}}$

où

x = l'épaisseur de paroi (m)

k = la conductivité thermique du matériau (W/(m·K))

Cela représente le transfert de chaleur par conduction dans le tuyau.

La conductivité thermique est une caractéristique du matériau particulier. Les valeurs de conductivités thermiques pour divers matériaux sont répertoriées dans la liste des conductivités thermiques .

Comme mentionné précédemment dans l'article, le coefficient de transfert de chaleur par convection pour chaque flux dépend du type de fluide, des propriétés d'écoulement et des propriétés de température.

Certains coefficients de transfert de chaleur typiques incluent :

• Air - h = 10 à 100 W/(m ² K)
• Eau - h = 500 à 10 000 W/(m ² K).

Résistance thermique due aux dépôts d'encrassement

Souvent lors de leur utilisation, les échangeurs de chaleur collectent une couche d'encrassement en surface qui, en plus de contaminer potentiellement un flux, réduit l'efficacité des échangeurs de chaleur. Dans un échangeur de chaleur encrassé, l'accumulation sur les parois crée une couche supplémentaire de matériaux que la chaleur doit traverser. En raison de cette nouvelle couche, il existe une résistance supplémentaire à l'intérieur de l'échangeur de chaleur et ainsi le coefficient de transfert de chaleur global de l'échangeur est réduit. La relation suivante est utilisée pour résoudre la résistance au transfert de chaleur avec la résistance à l'encrassement supplémentaire :

${\displaystyle {\frac {1}{U_{f}P}}}$ = ${\style d'affichage {\frac {1}{UP}}+{\frac {R_{fH}}{P_{H}}}+{\frac {R_{fC}}{P_{C}}}}$

où

${\displaystyle U_{f}}$ = coefficient de transfert thermique global pour un échangeur de chaleur encrassé, ${\displaystyle \textstyle {\rm {\frac {W}{m^{2}K}}}}$

${\style d'affichage P}$= périmètre de l'échangeur de chaleur, peut être le périmètre côté chaud ou froid cependant, il doit être le même périmètre des deux côtés de l'équation, ${\displaystyle {\rm {m}}}$

${\style d'affichage U}$ = coefficient de transfert thermique global pour un échangeur de chaleur non encrassé, ${\displaystyle \textstyle {\rm {\frac {W}{m^{2}K}}}}$

${\style d'affichage R_{fC}}$ = résistance à l'encrassement côté froid de l'échangeur thermique, ${\displaystyle \textstyle {\rm {\frac {m^{2}K}{W}}}}$

${\style d'affichage R_{fH}}$ = résistance à l'encrassement côté chaud de l'échangeur thermique, ${\displaystyle \textstyle {\rm {\frac {m^{2}K}{W}}}}$

${\style d'affichage P_{C}}$ = périmètre du côté froid de l'échangeur thermique, ${\displaystyle {\rm {m}}}$

${\style d'affichage P_{H}}$ = périmètre du côté chaud de l'échangeur de chaleur, ${\displaystyle {\rm {m}}}$

Cette équation utilise le coefficient de transfert de chaleur global d'un échangeur de chaleur non encrassé et la résistance à l'encrassement pour calculer le coefficient de transfert de chaleur global d'un échangeur de chaleur encrassé. L'équation tient compte du fait que le périmètre de l'échangeur de chaleur est différent du côté chaud et du côté froid. Le périmètre utilisé pour le n'a pas d'importance tant qu'il est le même. Les coefficients de transfert de chaleur globaux s'ajusteront pour tenir compte du fait qu'un périmètre différent a été utilisé car le produit restera le même. ${\style d'affichage P}$${\displaystyle UP}$

Les résistances à l'encrassement peuvent être calculées pour un échangeur de chaleur spécifique si l'épaisseur moyenne et la conductivité thermique de l'encrassement sont connues. Le produit de l'épaisseur moyenne et de la conductivité thermique se traduira par la résistance à l'encrassement d'un côté spécifique de l'échangeur de chaleur.

${\style d'affichage R_{f}}$ = ${\displaystyle {\frac {d_{f}}{k_{f}}}}$

où:

${\displaystyle d_{f}}$ = épaisseur moyenne de l'encrassement dans un échangeur thermique, ${\displaystyle {\rm {m}}}$

${\style d'affichage k_{f}}$= conductivité thermique de l'encrassement, .${\displaystyle \textstyle {\rm {\frac {W}{mK}}}}$

Voir également

• Transfert de chaleur par convection
• Dissipateur de chaleur
• Convection
• Équation de Churchill-Bernstein
• Chaleur
• Pompe à chaleur
• Graphique Heisler
• Conductivité thermique
• Thermique-hydraulique
• Numéro de Biot
• Numéro de Fourier
• Numéro de Nusselt

Les références

Liens externes

• Coefficients de transfert de chaleur globaux
• Tableau et équation des coefficients de transfert de chaleur globaux
• Corrélations pour le transfert de chaleur par convection