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Calculateur de Convection Thermique (Loi de Newton, q=hΔT)
Calcule la convection thermique d'après la loi de Newton : densité de flux q=h·ΔT (W/m²), flux Q=h·A·ΔT (W) et résistance thermique par convection R_conv=1/(h·A) (K/W). h est le coefficient de convection (W/(m²·K)) ; ΔT la différence de température entre la surface et le fluide (K ; différence en °C = différence en K, différence en °F ×5/9) ; A la surface d'échange. ΔT peut être négatif (flux inverse), mais h et A doivent être positifs. Surface en m²/cm².
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Points clés
Catégorie
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Types d’entrée
number, select
Type de sortie
json
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4
API disponible
Oui
Aperçu
Ce calculateur de convection thermique applique la loi de Newton pour déterminer la densité de flux q en W/m², le flux thermique Q en W et la résistance thermique par convection R_conv en K/W à partir de h, ΔT et de la surface d’échange.
Quand l’utiliser
Estimer le flux thermique entre une surface et un fluide en convection naturelle ou forcée.
Calculer la puissance thermique transférée pour une surface d’échange donnée.
Évaluer la résistance thermique de convection dans un bilan thermique.
Fonctionnement
1Saisissez le coefficient de transfert de chaleur h en W/(m²·K).
2Entrez la différence de température ΔT et sélectionnez l’unité K, °C ou °F.
3Indiquez la surface d’échange A en m² ou en cm², puis choisissez le nombre de décimales.
4Le calculateur convertit les unités et applique q=h·ΔT, Q=h·A·ΔT et R_conv=1/(h·A).
Cas d’usage
Dimensionnement préliminaire d’un échange thermique entre une paroi et de l’air.
Calcul de la puissance transférée par une surface en contact avec de l’eau ou un autre fluide.
Intégration de la résistance de convection dans l’analyse thermique d’un composant.
Exemples
1. Convection naturelle de l’air sur une surface plane
Étudiant en thermique
Contexte
Une surface de 1 m² échange de la chaleur avec de l’air. Le coefficient de convection est estimé à 25 W/(m²·K) et la différence de température vaut 20 K.
Problème
Déterminer la densité de flux, le flux thermique total et la résistance thermique par convection.
Utilisation
Saisissez h=25, ΔT=20, sélectionnez K, indiquez A=1 m² et conservez 4 décimales.
h = 25 W/(m²·K) ; ΔT = 20 K ; A = 1 m²
Résultat
Le résultat est q=500 W/m², Q=500 W et R_conv=0,04 K/W.
2. Convection forcée de l’eau sur une petite surface
Ingénieur en conception thermique
Contexte
Une surface d’échange de 200 cm² est refroidie par de l’eau avec un coefficient de convection de 500 W/(m²·K). La différence de température est de 50 °C.
Problème
Calculer le flux thermique transféré et la résistance thermique en tenant compte de la surface exprimée en cm².
Utilisation
Saisissez h=500, ΔT=50, sélectionnez °C, indiquez A=200 cm² et lancez le calcul.
FAQ
Quelles valeurs le calculateur fournit-il ?
Il fournit la densité de flux q en W/m², le flux thermique Q en W et la résistance thermique R_conv en K/W.
Quelle est la formule de la convection thermique ?
La densité de flux suit q=h·ΔT et le flux total suit Q=h·A·ΔT.
Une différence de température en °C est-elle équivalente à une différence en K ?
Oui, une différence en °C a la même valeur numérique qu’une différence en K.
Comment une différence en °F est-elle convertie ?
Une différence en °F est multipliée par 5/9 pour obtenir une différence en K.
ΔT peut-elle être négative ?
Oui. Une valeur négative indique un flux thermique dans le sens opposé, tandis que h et A doivent rester positifs.