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Rayonnement thermique des matériaux opaques| Réf : BE8205 v1
Auteur(s) : Jacques PADET
Date de publication : 10 juil. 2005 Relu et validé le 18 janv. 2017
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3.1 Exemple de la plaque semi-infinie
Après TM, la logique inciterait au calcul direct de h. En fait, une étape intermédiaire est nécessaire. Tout calcul de h, basé même partiellement sur des conditions purement théoriques, nécessite la confirmation expérimentale ; c’est dire qu’il faudrait autant d’expériences que de cas particuliers concernant soit les différentes géométries, soit les deux grandes classes d’écoulements (laminaire ou turbulent), soit encore les conditions aux limites thermiques dont nous avons vu qu’elles pouvaient être infiniment variées.
Des relations de similitude permettent de regrouper toutes les expériences possibles sur un certain nombre de classes semblables, pour chacune desquelles une seule expérience confirmative est nécessaire. Le but est donc double :
définir des classes d’écoulement anisotherme semblables et établir pour chacune d’elles la valeur correspondante de h ou, tout au moins, d’un groupement homogène à un nombre qui lui est lié et dont on pourra aisément et facilement l’extraire ;
réduire le nombre de ces classes d’écoulement au nombre minimal où les résultats ne sont plus transposables d’une classe à une autre, mais aisément transposables à l’intérieur d’une même classe.
Cet adimensionnement peu pratiqué en Physique est très puissant en Mécanique, en Conduction (cf. les nombres de Biot, de Fourier). Comme introduction à cette méthode, on choisit d’exposer la démarche sur un exemple, celui que nous avons déjà cité pour fixer les idées.
Soit à connaître le coefficient d’échange entre une plaque plane semi-infinie chauffée à température constante Tp et recevant parallèlement à elle-même un flux de fluide à la température non perturbée T∞ et à la vitesse V∞. Les coordonnées sont x et y, les composantes de la vitesse U et V (figure 4). Il faut trouver : h(x).
Qualitativement, la mécanique montre le développement d’une...
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