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Niveau école ingénieur
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chaleur spécifique et débit

Posté par
adelinet
10-03-09 à 19:51

Bonjour à tous,
voila après beaucoup de recherche, je bute sur une question bête: comment calcule -ton un débit massique?
et à quoi cela sert une chaleur spécifique?


l'énoncé est:
un échangeur croisé est utilisé pour chauffer 2,52kg/s d'eau de 21,1°c à 54,4°C    
au moyen d'eau chaude sous pression entrant à 115,6°C et sortant à 48,9°C.
diamètre interne : 25mm² et surface interne de l'echangeur = 12,16m².
propriété du fluide chauffé:  
viscosité dynamique = 0,682.10-3Pa.s
chaleur spécifique 4,18 kJ/kg/°C
conductibilité thermique = 0,628W/m/°C.

il me demande en gros de calculer la puissance transferée et le débit massique  du liquide du caloporteur sachant que sa chaleur spécifique est de 4,2kj/kg/°C?

je sais que puissance tranférée peut etre nommée = hS T , mais je ne vois pas comment je peux faire.

je vous remercie par avance de votre aide.

Posté par
Marc35
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 10:17

Bonjour,
Un débit est ordinairement en m3.s-1. Autrement dit, c'est un débit volumique.
Un débit massique, ce n'est le volume par seconde mais la masse par seconde tout simplement.
On peut écrire Dm = Dv
Dm  : débit massique
: masse volumique
Dv  : débit volumique (débit "ordinaire")
Quant à la chaleur spécifique, on peut deviner à quoi elle sert, rien qu'avec l'unité... Il faut multiplier par une masse (kg) et une température (°C).
Et la formule est Q = m c T
Comme c'est un T, ça n'a pas beaucoup d'importance mais T ou T est en K, pas en °C...

Posté par
Marc35
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 10:18

Dans la formule = hS T, que représente h ?

Posté par
Marc35
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 10:20

"Et la formule est Q = m c T"... c est la chaleur spécifique, bien sûr...
C'était évident, je suppose, mais...

Posté par
adelinet
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 10:35

Merci pour vos réponses,
h=conductance de transfert.

ici le débit massique on doit utiliser 2.52kg/s?
Dm = Dv   avec =1000kg/m 3  ??

Posté par
Marc35
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 11:00

= 1000 kg.m-3 pour l'eau, oui...
Je pense qu'il est relativement facile de calculer l'énergie (quantité de chaleur) par seconde (c'est-à-dire la puissance) pour chauffer l'eau.
P = Dm c T
P = 2,52 x 4,18.103 x (54,4 - 21,1)
Et P est en J.s-1 donc W.
A priori, c'est la puissance transférée...
Cette puissance est tirée du fluide caloporteur qui est l'eau chaude sous pression, à travers l'échangeur.
Je ne sais pas utiliser le coefficient de viscosité dynamique.

Posté par
Marc35
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 11:08

A priori, il faut faire le même genre de calcul pour l'eau chaude sous pression...
On a le T (115,6-48,9 °C ) et c. Il manque m ou plus exactement le débit massique (que l'on demande d'ailleurs).
En fait, la puissance calorifique de l'eau chaude sous pression, multipliée par un coefficient inférieur à 1, se retrouve dans l'eau de sortie (à 54,4°C).
C'est ce coefficient (une sorte de rendement de l'échangeur) qu'il faut déterminer avec le reste des données (viscosité dynamique, conductibilité thermique, etc...).

Posté par
adelinet
re : chaleur spécifique et débit 11-03-09 à 13:36

bonjour,
Merci beaucoup de m'avoir eclairé sur ce sujet, je vais continuer.
je noterais mon résultat et on verra si j'ai trouvé le bon.



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