Pertes thermiques canalisation enterrées

[ewen44]

Bonjour tout le monde !!!


Dans le cadre de mon boulot, je dois calculer la perte thermique d'une canalisation d'eau enterrée...
En fait, j'ai environ 800m de tuyau (PE ou PVC DN65), une température de 10°C à l'entrée un débit de 15 m3/h et je voudrai calculer la température en sortie...


Merci d'avance pour vos réponse.

Ewen

[Flowice]

Bonjour,

Il faut calculer la résistance thermique linéique du tube dans lequel circule l'eau.

Celle ci dépend des températures moyennes du sol , du fluide et du tube utilisé avec ou sans isolant.
Si c'est de l'eau à 10 °C et que le sol est à 15 °C par exemple, c'est un apport qu'il y aura au bout de X mètres.

[ewen44]

Merci pour ta réponse Flowice.

Je pense que c'est effectivement ce qu'il faut faire mais je ne sais pas trop comment le faire
étant donné que le transfert thermique est conducto-convectif...
il faut prendre en compte le débit..
Je connais les données mais je ne sais pas trop comment faire le calcul.

[Flowice]

Re,

La surface externe du tube peut être considérée uniformément à la même température que le sol : pas de convection ni de rayonnement externe

Le flux de chaleur dont il faudra définir le sens sera transmis à la surface interne du tube par conduction uniquement à travers les différentes couches ( pe ou métal, isolant ...) .

Enfin, la température du tube à la surface interne du tube dépendra du coefficient de convection interne qui lui même se calcule à l'aide du nombre de Reynolds(écoulement turbulent) , de Prandtl et de Nüsselt.

Dans le nombre de Nüsselt, il y a le coefficient hi recherché :
Nu = A . Re^m . Pr^n et Nu = hi . L / λ ( L ici est le diamètre interne et non la longueur du tube)
Mais on peut supposer pour simplifier la convection interne est excellente surtout avec un écoulement turbulent.
Ce coefficient tend vers l'infini ou est très grand.
L'hypothèse conduit donc à supposer que la surface interne du tube est à la même température que l'eau.
Il ne reste donc que la conduction à travers les couches du tube.

Expression de la résistance thermique pour une couche de tube ( pe ou métal seul sans isolant) :
R = [ 1 / (π.hi Di)] + [ 1 / (2.π.λ) ]. Ln (De/Di) + [ 1 / (π.he De)]

qui se simplifie si on ne tient pas compte de la convection interne ni externe (il n'y en a pas he tend vers l'inifini) :
R =[ 1 / (2.π.λ) ]. Ln (De/Di) en m.°C/W

λ en W/m.°C (Coefficient de conduction dépend du matériau du tube)
De : Diamètre extérieur en m
Di : Diamètre intérieur en m

Le flux de chaleur apporté ou perdu est égal à : Φ = L . Δθ / R
L : Longueur du tube en m
Δθ : différence de température entre l'eau et le sol en °C
R que l'on a calculé au dessus

La température au bout de L mètres se calcule simplement à l'aide du flux gagné ou perdu Φ :
θs = θe + Φ /(qv.ρ.C) (si apports)
θs = θe - Φ / (qv.ρ.C) (si pertes)

Mais on peut encore simpilfier car il y a fort à parier que l'eau et le sol seront en équilibre thermique au bout de 800 mètres !!

[sarcoidose]

flowice tu n' as jamais postulé à la nasa ? tu devrais

[techniqueohcommercial]

flowice tu n' as jamais postulé à la nasa ? tu devrais

ce qui est épatant, c'est qu'il doit même avoir un clavier spécial avec des touches inconnues par le commun des mortels
Qu'est ce qu'on s'marre sur CT quand même
Allez, bonne nuit à tous!

[givais]

Mais on peut encore simpilfier car il y a fort à parier que l'eau et le sol seront en équilibre thermique au bout de 800 mètres !!

Ben on attendait tous la simplication ...

[ewen44]

Merci beaucoup Flowice pour tes infos !!!

Désolé de ne pas avoir répondu avant mais j'ai vu qu'il y avait une réponse seulement hier...

Avec cette méthode, si Te=10°C, débit=15m3/h, lambda=0,4 W/m.°C
je trouve que Ts = 9,9°C au bout de 800m

A+

[Flowice]

Merci beaucoup Flowice pour tes infos !!!

Désolé de ne pas avoir répondu avant mais j'ai vu qu'il y avait une réponse seulement hier...

Avec cette méthode, si Te=10°C, débit=15m3/h, lambda=0,4 W/m.°C
je trouve que Ts = 9,9°C au bout de 800m

A+

Bonjour,

Quelle est la température moyenne du sol ?
La tuyauterie est-elle isolée ?

[badra092]

Bonjour Flowice
ET si les deux températures sont égales c'est-à-dire celle de l'eau et du sol ?

[Vforce]

Si les deux sont égales pas de transfert.

[w36xb2w]

Bonjour
Si vous voulez des caractères spéciaux il s'agit des pages de code 850
ont les obtient avec la touche alt et des chiffres
exemple
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║ alt 147= ô, alt 171= ½, alt 185= ╣ il y en a de 0 à255 ║
║ Bon amusement ║