J'espère que c'est plus clair.
Pas tellement, pour moi, pardonnez-moi.
Selon vous, à la finale, quel sera l'augmentation de température induite par l'utilisation de PVC au lieu du cuivre ?
j'ai mis le wikipedia diffusivité
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique car il donne
toutes les valeurs basiques thermiques en table qui servent à calculer la diffusivité en faisant le rapport : conductivité thermique, sur capacité thermique , etc.., minimum à retenir.
La conductivité thermique est dynamique, flux thermique, faussement statique mais basique en diffusivité, qui est similaire à la pénétration d'une radiofréquence ou d'un champ magnétique brutal, dans un métal, avec profondeur de pénétration comme la racine carrée du temps, ou l'inverse de la racine carrée de la fréquence . Ce n'est pas une impédance, car il n'y a plus propagation d'onde à vitesse constante, mais
diffusion, marche au hasard, avec avance se ralentissant comme la racine carrée du temps .
Nous sommes à fréquence nulle, nous nous intéressons à un problème de résistance thermique statique en régime établi. w = 0, la diffusivité n'a aucune influence ici dans notre problème.
En mettant un thermomètre de contact (thermocouple ou infrarouge ) sur la surface du tuyau 14x16 avec de l'eau froide circulant dedans au soleil, on vérifie mon affirmation.
On le vérifie aussi en mettant la main sur un tuyau d'arrosage similaire avec eau froide circulant dedans, il n'est pas chaud du tout, contrairement au même tuyau brulant sans eau au soleil
Ce n'est pas la question, me semble-t-il. Un tuyau sans eau, au soleil, finit par chauffer (par diffuser dans son épaisseur) la chaleur (l'énergie) reçue du soleil. Le flux d'eau froide va le refroidir. Ensuite, à chaque seconde, le soleil transfert à la surface du tuyau une énergie E, soit une puissance P qui va provoquer l'échauffement de la surface du tuyau. Cette énergie peut ou pas traverser facilement l'épaisseur du tuyau et acheminer à chaque seconde la chaleur. Si oui (si c'est du cuivre, très bon conducteur thermique), les joules traversent facilement et sont évacués par l'eau circulant dans le tuyau. Du coup la température de surface du tuyau est proche de celle de l'eau, la résistance thermique faible crée une faible chute température. Si maintenant la paroi du tuyau laisse mal passer l'énergie reçue (du PVC par exemple) le gradient de température est bien plus grand. A l'extrême, d'ailleurs, si le matériau est un parfait isolant, aucune énergie ne peut le traverser et elle s'accumule sur la surface de réception, sa température augmente et à moins de pouvoir évacuer cette énergie par rayonnement IR ou convection c'est la fonte assurée. Le gradient de température est donc proportionnel à la résistance thermique du tuyau. Dans notre cas on évite la casse parce que la surface d'échange du tuyau est assez grande et l'air assez (relativement) froid. Il y a donc convection et rayonnement IR. Mais le rendement s'en ressent. La diffusivité n'a rien à voir avec notre problème. Elle ne sert qu'en régime transitoire ou sinusoïdal, soit, en réponse à un échelon ou un dirac de température, ou à sollicitation périodique permanente. Ici nous somme en régime établi, avec une sollicitation (le soleil), constante, de pulsation nulle, dans des matériaux à épaisseur finie.
L'amortissement A induit par diffusivité vaut : exp(-z /delta(omega))
Ici la quantité delta(omega) vaut +infini puisque delta(omega) = sqrt{2. D \omega} et que omega=0 (la pulsation).
Donc A = 1 ce qui veut dire : aucun amortissement : la température est la même en tous points de l'épaisseur du matériau, nous sommes en régime permanent, la diffusion a été faite. L'énergie flue dans l'épaisseur à densité constante. La diffusivité ne joue plus. A ne dépend plus de z, la profondeur, il vaut 1.
Falcon.
