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- je ne connaissais pas le "raccourci" sur l'épaisseur de métal qui aurait la même résistance thermique que l'épaisseur réelle + les deux couches limites. A mon avis pour dire ça il faut pouvoir faire le calcul d'échange, donc connaitre le coefficient "h", toujours lui....
. Or on sait que c'est un calcul déjà complexe dans les échangeurs, et en régime non permanent on ne sait pas le faire. Ce point m'interpelle un peu, en fait je me demande ce qui du ressort de l'approximation, que dans une certaine mesure on peut admettre, et ce qui est un raccourci sans réel fondement. Dans le schéma à 20'29", qui est correct, il faut bien voir qu'on ne connait que les deux températures 620°C et 70°C. ..........
Bonjour à tous (et à toutes).
A
@gégé62.
Pour ce raccourci sur les échanges aux parois, il est encore à l'ordre du jour pour les
effets d'une isolation thermique des murs de maison.
Concernant les moteurs et le film :
En fait ce n'est pas simple, mais maitrisable déjà dans le contexte de l'époque. Avec certaines hypothèses.
On connait via ce qui a été expliqué en tous points de la course la température moyenne dans le cylindre via l'équation des gaz parfaits (celle que tu utilises dans ta feuille de calculs). Je t'accorde que ces gaz ne sont pas complètement parfaits, et qu'on suppose que la température y est homogène (sauf au parois), ce qui est un autre raccourci mais peu importe en fait, car, dans le contexte de la vidéo :
On peut évaluer de façon précise la puissance captée par l'eau de refroidissement (mais sans pouvoir discriminer ce qui est capté culasse et cylindre, je suppose qu'ils ont instrumenté les deux séparément avec des thermocouples). Ces thermocouples n'ont pas besoins d'être très rapides, compte tenu de l'inertie thermique des parois (surtout sur ces moteurs "cathédrale").
Sur chacune de ces parois il suffit de les positionner par paires l'un à côté de l'autre, et dans des trous borgnes côté chambre. Un thermocouple le plus près possible de la paroi côté chambre de combustion, et un autre le plus près possible de l'eau de refroidissement. Moyennant que leur position en profondeur soit bien connue, ont peut tracer la droite de gradient de température dans les parois métalliques, et par extrapolation linéaire les températures de peau de chaque côté (gaz et eau).
On obtient ainsi une bonne évaluation des températures de surface, des deux côtés. Et donc aussi par calcul simple la puissance transférée par ces parois (flux thermique sur circuit de refroidissement).
L'écart de flux entre ce qui est constaté et calculé via ces mesures aux parois, et de ce qui est constaté au niveau du flux thermique du circuit d'eau, est dû aux couches limites. Côté eau, il est facile aussi d'instrumenter avec des thermocouples ou tout autre moyen (par exemple des "peintures" qui virent en couleur en fonction de la T° maxi vue sur la peau côté eau, c'était relativement fiable, je l'ai vu pratiqué sur des chambres d'eau de culasses).
On peut en déduire donc l'effet de perte de transfert dû à la couche limite côté eau (delta T° paroi et eau), le reste déduit des mesures et calculs précédents étant à attribuer à la couche limite côté chambre).
Je pense que cela a été la démarche des ingénieurs d'essais et de BE de l'époque, et qu'ainsi ils ont pu avoir une notion de l'impact de la couche limite côté gaz sur les transferts thermiques.
Tout cela étant corrélé via les mesures et calculs globaux, impliquant comme données la consommation de carburant et donc l'énergie générée de part son pouvoir calorifique (PCI), la puissance récupérée au vilebrequin, celle perdue dans le circuit de refroidissement, et la mesure de la température (T3) à l'échappement dont on connait le débit massique. C'est assez bien expliqué sur la vidéo.
Vu l'époque, ces résultats nécessitaient pas mal de moyens et ont dû être exploités à coups de
règles à calcul. Mais l'enjeu était important.
Après concernant notre petit avaleur de flamme... Fabriquer et instrumenter ainsi un moteur flexible mécaniquement (avec comme variables physiques distribution et excentration du vilebrequin, etc..), mesurer des flux thermiques sur le circuit de refroidissement, et à l'échappement, on rentre dans la dimension d'un sujet de thèse, avec toutes les ressource disponibles et le temps à y passer.
Dans notre contexte, même s'il est frustrant d'ignorer les valeurs d'échanges aux parois qui sont d'ordre 1 pour les performances de ce moteur atmosphérique, comme je te l'ai déjà dit, l'arbitraire est mieux que rien sur ce critère. Ce fichier réagit avec la limite de ces hypothèses de façon logique (à part peut-être un bug sur la contrepression à l'échappement).
Bien cordialement,