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 Des radiateurs gros comment???

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Alpha




Masculin Nombre de messages : 729
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MessageSujet: Des radiateurs gros comment???   Des radiateurs gros comment??? EmptyDim 26 Mar 2006 - 0:24

Bien que cette question a déjà été soulevé dans un autre fil de discution, j'aimerais comprendre comment un radiateur peut dissipé de la chaleur dans le vide sidéral ? Quel serait approximativement la différence de taille entre un radiateur qui dissipe 100 BTU /Hr sur terre et un radiateur dans le vide avec la même efficacité ?

Si les rayons solaire frappe le radiateur en orbite est ce que celui-ci se réchauffe au point de devenir inutile ?
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lambda0


lambda0

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MessageSujet: Re: Des radiateurs gros comment???   Des radiateurs gros comment??? EmptyMar 28 Mar 2006 - 9:04

Dans l'espace, un radiateur dissipe l'énergie sous la forme de rayonnement électromagnétique, suivant une loi qui dépend de la température (loi de Planck).
C'est le même phénomène qui fait qu'une surface métallique chauffée à quelques centaines de degrés vire au rouge, de plus en plus clair quand la température augmente, puis au blanc : le rayonnement émis se déplace vers les courtes longueurs d'onde, et augmente en intensité. Aux températures plus basses, l'émission se fait essentiellement dans l'infrarouge.
Symétriquement, le radiateur absorbe le rayonnement qui lui tombe dessus, ce qui peut réduire son efficacité.
Dans l'atmosphère, on peut aussi compter sur une dissipation par conduction. Par exemple, les électroniciens savent très bien utiliser la notion de résistance thermique pour dimensionner un radiateur sur une carte électronique.

A+
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Alpha




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MessageSujet: Re: Des radiateurs gros comment???   Des radiateurs gros comment??? EmptyMar 28 Mar 2006 - 23:27

Je connais très bien le transfert de chaleur par conduction, mais si le radiateur de mon ordi (qui tient dans le creux de ma main) se retrouvait dans le vide, quel taille aurait il ? Tiendrait il toujours dans ma main ou il me faudrait l'aide d'un copain pour le soulevé?
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lambda0


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MessageSujet: Re: Des radiateurs gros comment???   Des radiateurs gros comment??? EmptyMer 29 Mar 2006 - 9:13

Salut

J'ai dû donner quelque part la formule de calcul, mais comme je ne retrouve pas le message, la voici. Pour un corps noir, le flux émis par unité de surface vaut :
M = PI*K3*e*T^4 = 5.67e-8*e*T^4 [W/m²]
Avec :
e=émissivité=absorption
T=température en K
Pour un radiateur parfaitement noir, on peut prendre e=1
On voit que la puissance que peut dissiper un radiateur dépend fortement de sa température.
Si on prend T=100°C=373K, celà donne M=5.67e-8*373^4=1098 W/m²
Il faudrait donc une plaque d'environ 1 m² pour dissiper dans l'espace une puissance de 1 kW (si on peut négliger l'éclairement qu'elle reçoit).
Si tu connais la puissance dissipée par le radiateur de ton ordinateur (quelques dizaines ou centaines de W je pense), tu peux faire le même calcul et comparer à la dimension réelle, mais il y a toutes les chances que la dissipation par conduction soit prépondérante.

A+
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Argyre


Argyre

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MessageSujet: Re: Des radiateurs gros comment???   Des radiateurs gros comment??? EmptyMer 29 Mar 2006 - 10:00

lambda0 a écrit:
Si tu connais la puissance dissipée par le radiateur de ton ordinateur (quelques dizaines ou centaines de W je pense), tu peux faire le même calcul et comparer à la dimension réelle, mais il y a toutes les chances que la dissipation par conduction soit prépondérante.
Pour les ordinateurs, il s'agit plus de convection à mon avis que de conduction, sinon un ventilateur ne servirait pas à grand chose.
Sinon, pour le radiateur, on peut aussi calculer facilement l'énergie qu'il reçoit du soleil en fonction de la distance à celui-ci et de l'angle entre la normale à la surface et la direction du soleil (et du rapport absorption/réflexion)
Et pour terminer, on peut également déterminer en combien de temps le radiateur atteint une certaine température. De nombreux matériaux ont une capacité thermique de l'ordre de 1000J/kg/K.
Autrement dit, si on pose :
P : puissance dissipée ou reçue par mètre carré (bilan absorption - rayonnement)
S : surface exposée
m : masse du corps
capacité thermique : Ct
Energie dissipée (ou reçue) par seconde Ed=P.S
Energie thermique par Kelvin Et=Ct.m
Et donc, le corps perdra (ou gagnera) 1K au bout de Et/Ed secondes.
(on suppose ici que la conductivité est très forte, de sorte que la température est homogène dans le corps, ce qui est le cas des radiateurs)

Remarque : j'avais fait ce calcul pour les serres, c'est ce qui m'avait fait penser qu'une serre martienne pourrait conserver assez bien sa chaleur la nuit. Mais bon, tout cela reste très théorique, en pratique, il y a toujours pleins de paramètres qui sont négligés ... et qui ne le devraient peut-être pas. Par exemple, pour le verre, j'ai négligé l'absorption des IR en supposant qu'il y avait surtout réflexion. C'est vrai qu'il y a surtout réflexion, mais est-ce vraiment négligeable pour le bilan de la serre et l'évolution de la température nocturne ? Rien n'est moins sûr ...
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