Interprétation des résultats

Rappels

Le flux de chaleur (ou flux thermique) Φ est une grandeur algébrique ; c'est une puissance qui s'exprime en Watt.

Le flux de chaleur traversant une surface S s'écrit est la densité de flux de chaleur (ou densité de flux thermique).

Les lignes tangentes au vecteur sont les lignes de flux thermique.

Calcul du flux de chaleur à travers une surface quelconque

Pour une surface perpendiculaire au flux de chaleur (et une densité de flux homogène sur la surface), alors :

Pour une surface dont la normale est orientée de manière quelconque par rapport au flux alors :

Le flux à travers une surface quelconque s'écrira donc

Bilan des échanges thermiques

En régime permanent, la puissance source fournie au système doit être égale à la somme des flux échangés avec le milieu ambiant au niveau des surfaces d'échanges.

Ce qui se traduit par :

  • représente la puissance source liée à la densité de flux de chaleur fournie
  • représente les flux échangés avec le milieu ambiant au niveau des surfaces d'échanges (appelé pertes également)

… en 2D

Les commandes Puissance et Perte permettent le calcul direct des grandeurs définies précédemment.

… en 3D

Il est nécessaire d'utiliser la commande Intégrale pour calculer les intégrales précédentes.

  • La puissance source s'obtient par intégration de la densité de chaleur source (dHeatL, dHeatS, dHeatV) sur les régions conductrices avec sources
  • Les flux échangés avec le milieu ambiant au niveau des surfaces d'échanges s'obtiennent directement par intégration de la densité surfacique d'échange (dExchangeS )

  • Les flux échangés avec le milieu extérieur au niveau des autres surfaces (densité de flux de chaleur imposée, température imposée) s'obtiennent comme présenté précédemment par intégration de la formule suivante (dFluxTh*N) sur les surfaces concernées.