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TP N° 8
RÉSOLUTION NUMÉRIQUE D'ÉQUATIONS
AUX DÉRIVEES PARTIELLES
(MÉTHODES DES DIFFÉRENCES
FINIES)
Étude de la répartition de la température
en régime permanent dans une salle de sport
On veut étudier la répartition de la température
dans une salle de sport chauffée par plusieurs radiateurs disposés
sur quelques cotés des murs. La forme géométrie de
cette salle est donnée par la figure ci-dessous :

On donne les distances suivantes :
-
longueurs des radiateurs :
-
les autres distances de la salle :
Pendant l’hiver, la température des murs, à l’exception des
places où il y a des radiateurs, est constante et égale à
; c’est à dire :
Les 6 radiateurs dégagent des quantités de chaleur constantes
à la température de 45°C ; c’est à dire
:
Pour déterminer la répartition de la température
en régime permanent dans la salle, on peut utiliser l’équation
de conduction de la chaleur qui est donnée par la relation de
Laplace suivante :
-
En utilisant la méthode des différences finies et les conditions
aux limites, étudier la répartition de la température
dans la salle,
-
Tracer l’évolution des lignes isothermes dans la salle,
-
Tracer l’évolution de la température
en 3D dans le plan
,
-
Que propose t-on pour obtenir une répartition presque uniforme de
température dans la salle, sachant que la longueur maximale que
peut avoir chacun de ces radiateurs est de 7m, et que le nombre total de
ces radiateurs ne peut dépasser 6 ?