Examen Janvier 2010

Pour la postérité...

1. Une résistance de dimensions b, L et w (un parallélépipède rectangle), avec b << L et w, avec une conductivité lambda
plaque isolée parfaitement en x=0, en contact avec de l'air à température Tinfini en x=b.
Le coefficient de transfert de chaleur de l'air est h.
Il y a des pertes dans la résistance, dues à la dissipation thermique qp.
(donc en gros, c'est un massif semi-infini, avec source)

- Ecrire le bilan du débit de chaleur
- Ecrire l'équation différentielle générale permettant de résoudre ce problème
- Ecrire les conditions aux limites
- Ecrire l'équation du profil de températures
- Que vaudra la température sur la surface en contact avec l'air?

2. Calculer le débit de chaleur par unité de longueur d'un tuyau entouré d'isolant. Un fluide cicule dans le tuyau et la surface extérieure de l'isolant est en contact avec de l'air.
Ce débit augmentera-t-il si on augmente l'épaisseur de l'isolant? + Justifier (donc pas juste calculer le débit pour une épaisseur différente)

3. Cylindre initiallement à 500°C, plongé dans un liquide à 25°C. Température max dans le cylindre après 10 minutes? Hauteur = 8cm, diamètre = 10cm

4. Echangeur shell and tube. On donne les températures d'entrée et de sortie. On connait U et Q. Calculer la surface et l'efficacité.

5. On connait h d'un fluide circulant dans un tuyau avec un nombre de Reynolds de 800. Que veudra h si on double le débit volumique?

6. On a du méthane stagnant dans lequel se dissipe de l'hydrogène. Dans ces conditions le méthane est à 25°C et 101 kN/m^2 et il fome une couche d'épaisseur = 5mm. On connait les concentration d'hydrogène sous formes de pressions partielles de part et d'autre des extrémités de la couche de méthane: 1) 12 kN/m^2, 2) 8,5 kN/m^2.
Ecrire la formule permettant de calculer le flux molaire d'hydrogène, puis le calculer.

question qui etait ds un autre poste des archives:
Pour info, aux exams de l'année passée elle a demandé : La loi de FICK en flux absolu + définir chacun des termes de la formules + dimension/unité de ceux-ci