Etude de l’échauffement d’une plaque par infrarouges (premiers instants)
Une paroi plane, homogène, d’épaisseur ,
de caractéristiques thermophysiques
et
est chauffée
sur sa face
par
une source à infrarouge à température
.
Le champ de température dans la paroi est noté
La densité de flux de chaleur, supposée uniforme sur la face ,
peut être écrite :
.
Dans tout le problème, le champ de température ne dépasse
pas c'est-à-dire
qu’une consigne arrête le chauffage si la température venait à
dépasser.
La température initiale dans le matériau est
1) Montrer que, sous ces conditions, on peut considérer
que la densité de flux de chaleur est constante et égale à
.
Montrer que l’on peut, raisonnablement, envisager une solution dite de " milieu
semi-infini "
2) Dans l’hypothèse de " milieu semi-infini "
(que l’on justifiera à postériori), déterminer .
3) Un enregistrement de
a donné les résultats suivants :
t en s |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
|
301,14 |
301,9 |
302,4 |
302,8 |
303,1 |
303,4 |
303,7 |
303,9 |
304,1 |
304,2 |
Déduire de ces mesures la valeur de la densité
de flux de chaleur
et de la constante
.
4) On maintient le chauffage pendant une durée
. En une abscisse
, la température
passe par un maximum au temps
.
Trouver une relation entre .
Que devient cette relation si
.