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Auteur(s)
-
Yves BERTIN : Maître de conférences - Laboratoire d’études thermiques (LET) - École Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique (ENSMA) de Poitiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
Une machine électrique tournante est le siège de dissipations de différentes origines. Elles sont largement distribuées dans sa structure et, plus rarement, dans le fluide de refroidissement lui-même (machine à grande vitesse de rotation). Le dimensionnement thermique d’une machine électrique, c’est-à-dire le calcul du champ de température et la détermination des voies d’évacuation de la chaleur, fait appel à des lois générales et à des relations particulières que cet article vise à synthétiser. Quelques données thermophysiques concernant les matériaux et les fluides rencontrés dans ce contexte sont apportées. Notons que cet article fait largement appel à des références des Techniques de l’Ingénieur précisées dans le texte.
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Transfert convectif dans une machine tournante
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2. Conduction de la chaleur dans la structure d’une machine tournante
2.1 Exemples simples d’application
Deux problèmes élémentaires sont présentés pour illustrer l’application de l’équation de la chaleur et de la loi de Fourier en régime permanent. Chacun de ces problèmes peut être traduit par un réseau de résistances thermiques. Sur la base de réseaux analogues de type RC simples, un modèle détaillé apte à décrire en première approche le comportement thermique d’une machine complète peut être développé [24].
HAUT DE PAGE2.1.1 Exemple 1. Isolant de bobinage
L’isolant est représenté par un mur simple à faces isothermes et de conductivité thermique λi (figure 5). L’équation de la chaleur [1] s’écrit, ici :
( 2 )
et les conditions aux limites peuvent être :
en x = 0
en x = e
T = T2avec :
- pj :
- pertes Joule surfaciques transitant à travers l’isolant d’épaisseur e suivant l’axe x
- λi :
- conductivité thermique du matériau isolant
- T2 :
- température résultant de la connaissance du problème complet et dépendant naturellement de la température du fluide externe de refroidis-sement, en particulier.
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Conduction de la chaleur dans la structure d’une machine tournante
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BEJAN (A.) - Convection heat transfer. - 1984, John Wiley.
-
(2) - ECKERT (E.R.-G.), DRAKE (R.-M.) - Analysis of heat and mass transfer. - 1972, McGraw-Hill, New York.
-
(3) - GENERAL ELECTRIC COMPANY - Heat transfer and fluid flow data book. - (Données du transfert de chaleur et de la mécanique des fluides). General Electric Company New York, Genium Publishing Corporation.
-
(4) - INCROPERA (F.-P.), DE WITT (D.-P.) - Fundamentals of heat and mass transfer. - 1985, John Wiley Sons.
-
(5) - KNUDSEN (J.-G.), KATE (D.-L.) - Fluid dynamics and heat transfer. - 1958, McGraw-Hill, New York.
-
(6) - KREITH (F.) - Convection heat transfer in rotating systems. - Vol. 21, 1968, Ed. Irvine T.-F. et Hartnett J.-P.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Petits moteurs électriques,
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Construction mécanique des machines électriques tournantes,
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Transmission de l’énergie thermique. Conduction,
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Conductivité et diffusivité des solides,
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Pertes dans les machines tournantes,
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Transmission de l’énergie thermique. Rayonnement thermique des matériaux opaques,...
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