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L'examen des nombres du tableau fait reconnaître que le coefficient de transmission est sensiblement proportionnel à la
racine carrée de la vitesse ; le rapport --= est à peu près constant.
Des séries semblables d'expériences, faites sur le même tuyau, mais avec des excès de température différents, ont montré que
le coefficient —= variait quelque peu avec cet excès.
Voici les valeurs trouvées :
Excès moyeD Valeur moyenne de -a-
de température f — •. ' y ^
L*inQuence de l'excès de température sur le coefficient de transmission peut s'expliquer par le rôle que joue le rayonnement dans ces expériences ; la transmission ne s'effectue pas uniquement par convection, mais aussi en partie par radiation, parce que le tuyau d'eau chaude rayonne sur les parois de l'enveloppe, qui s'échauffent et communiquent leur chaleur à l'air qui se meut à leur contact.
La valeur de K est de la forme (so), K=mr-hn/y et pour déduire nf de ces expériences, il faut connaître mr. On peut en avoir une évaluation, en prenant pour r le coefficient de radiation des surfaces ternes (7»), et pour m la valeur correspondant aux excès de température (so). On trouve ainsi que la valeur de mr est comprise entre 1,75 et 2,5o, et on en déduit que la chaleur transmise par convection est donnée assez approximativement par la formule
F=f\,^v{t-b)Sz, (6)
/étant compris entre i5 et 18, dans les conditions des expériences.
Il n'est peut-être pas sans intérêt de remarquer que cette relation conduit à la formule de Dulong (3) du n° 7e
F=:B/i^(/-ô)*''^Sc.
En effet, la vitesse ascensionnelle d'une colonne d'air chaud est proportionnelle à la racine carrée de la différence de tempe-
rature (nous le démontrerons dans la théorie du tirage des cheminées), de sorte que la vitesse de Tair, qui se meut au contact du corps chaud, dans Tenceinte à température 6, doit être donnée par une expression de la forme
ç;~a'v^--B, d'où vw = a(/-0)"-*;
a étant un terme indépendant de la température. Si on remplace \/v par cette valeur, dans la formule (6), on trouve
équation qui devient presque identique à Téquation (3) du n"" 96, si on pose
fxS = B/l^
L'exposant fractionnaire de la différence de température est sensiblement le même.
85. Tuyaux & nervures. — On emploie fréquemment dans la construction des appareils de chauffage, pour obtenir une
grande surface de transmission sous un volume restreint, des tuyaux ou des surfaces portant de nombreuses nervures très saillantes La figure 27 représente la coupe transversale d'un de ces tuyaux. Nous verrons plus loin comment on peut calculer l'effet de ces nervures.
Nous avons fait plusieurs expériences pour le déterminer pratiquement. L'installation décrite au n° 84 (fig. 20 et 26) comprenait un tuyau cannelé B, portant 26 nervures de o,o4 de saillie et dont l'épaisseur variait de 0,008 à la base jusqu'à 0,002 au sommet. La surface de transmission, par mètre linéaire, était de 2^,76, c'est-à-dire que, par rapport au tuyau lisse, elle était augmentée dans
le rapport de 4 ^ i environ. On établissait de même une circulation d*oau chaude par les tuyaux M et N, en chaufTant le récipient K. On mesurait les températures de Teau par les thermomètres f et g, celles de Tair par les thermomètres / et ^, et enfin le volume de Tair, à la sortie du tuyau A, avec un anémomètre ; on le réglait par la valve D.
Voici les résultats obtenus dans une série de ces expériences.
Expériences sur la convection par Fair.
Tnyan en fonte de 0"^,20, à nervures, plein d^eau chaude.
f*0IDS
VITESSE
TEMPÉRATURES
CHALEUR TRA!(81fl8B