Introduction

Un pipeline dans les conditions initiales du froid admet un fluide dont la température est connue. Un modèle est défini pour estimer les pertes dues à l'échauffement du tube.

• Données :

• pipeline :
  
  
  • Ø = 1 m
  • épaisseur = 40 mm
  • k = 63.9 W/K•m
  • ρ = 7832 kg/m³
  • C = 434 J/kg•K


• Echanges thermiques :
  
  
  • T_{environnement} (°C) = -20°C
  • T_fluide (°C) = 60°C
  • h = 500 W/K•m²
  • Le pipeline est isolé thermiquement

Question / Réponse

• Après 8 mn : quels sont la température externe, le flux thermique et l'énergie transférée au pipeline ?

• Réponses :

• Réponse exemple : 42.9°C, -7400 W/m² et -2.73•10⁷ J/m
  
• Réponse simulation : 40.7°C, -5850 W/m² et "calcul à faire ultérieurement avec TkFab"
  

Flux thermique en fonction du temps (1/4 surface)

Compléments

• Notes : La solution litérale modélise le pipeline comme un plan séparant fluide et environnement de même épaisseur. D'autre part le modèle donné ici par les éléments finis tient compte de la variation de la conductivité et capacité thermiques en fonction de la température, voir ci-dessous. La différence dans les valeurs trouvées est donc représentative des méthodes utilisées, donc de la précision souhaitée. Le postprocesseur de QuickField™ ne permet pas de calculer l'énergie cédée au pipeline. Ceci sera fait ultérieurement avec l'aide de TkFab.

kacier = f(T)	Cacier = g(T)

Fichiers

• Téléchargement : Fichiers Student (≅ 125 noeuds)   (30 Ko)