AFT100 Équipement de laboratoire thermique pour la conduction de la chaleur en régimes stationnaire et non stationnaire — Matériel didactique et de formation professionnelle1 Description
La conduction thermique correspond au transport de chaleur entre les molécules individuelles au sein de milieux solides, liquides et gazeux, sous l'influence d'une différence de température. On parle de conduction thermique stationnaire lorsque le transport de chaleur est maintenu de manière permanente et uniforme par un apport de chaleur continu. Dans le cas de la conduction thermique transitoire, la répartition de la température au sein du corps étudié dépend à la fois de la position et du temps.
La conductivité thermique λ est une propriété d'un matériau, dépendante de la température, qui indique la facilité avec laquelle la chaleur se propage à partir d'un point donné de ce matériau.
Ce dispositif permet d'étudier aussi bien la conduction thermique stationnaire que transitoire. L'équipement didactique se compose d'une source de chaleur et d'un puits de chaleur, entre lesquels sont insérés des échantillons cylindriques constitués de différents métaux. Chaque échantillon est équipé de 12 points de mesure de la température. Ces points de mesure sont conçus de manière à perturber le moins possible le champ thermique, permettant ainsi de mesurer la température au cœur même de l'échantillon.
La source de chaleur est constituée d'un circuit d'eau chaude chauffé électriquement. Un régulateur électronique assure le maintien de l'eau de chauffage à une température constante. Le puits de chaleur est réalisé au moyen d'un système de refroidissement par eau. Un réservoir surélevé garantit un débit d'eau de refroidissement constant.
Il est possible de générer un « saut » de température par une régulation appropriée du débit d'eau de refroidissement. Un PC peut être utilisé pour visualiser la répartition transitoire de la température au sein de l'échantillon, en fonction du temps et de la position. Le PC n'est pas inclus dans notre offre.
Les températures de l'échantillon, de l'eau de chauffage et de l'eau de refroidissement, ainsi que la puissance de chauffage électrique et le débit d'eau de refroidissement, sont affichés numériquement sur l'armoire de commande ; ces données peuvent être transmises simultanément via USB directement vers un PC, où elles pourront être analysées à l'aide du logiciel fourni. La conductivité thermique λ peut être calculée à partir des données mesurées.
2 Détails techniques
Spécifications
Étude de la conduction thermique stationnaire et transitoire dans les métaux
Détermination de la conductivité thermique λ
Circuit d'eau de chauffage servant de source de chaleur, à régulation électronique
Chauffage électrique avec régulateur PID
Réservoir surélevé avec trop-plein pour générer un débit d'eau de refroidissement constant
Échantillons constitués de 5 métaux différents
Mesure de la température et du débit de l'eau de refroidissement
Affichages numériques : puissance de chauffage électrique, températures, débit d'eau de refroidissement
Logiciel d'acquisition de données via USB, compatible avec Windows 7, 8.1 et 10
3 Caractéristiques techniques
Élément chauffant
Puissance : 800 W
Température : 20…85 °C
Échantillons, Ø 40 mm
3 × 450 mm (cuivre, aluminium, laiton)
2 × 300 mm (acier, acier inoxydable)
Réservoir de chauffage : env. 2 L
Réservoir de refroidissement : env. 0,5 L
Réservoir surélevé : env. 6 L
Capteurs de température
12 × thermocouples de type K, le long de l'échantillon
2 × Pt100, dans l'eau de refroidissement
1 × Pt100, dans l'eau de chauffage
Plages de mesure
Température : 14 × 0…100 °C
Puissance : 0…1000 W
Débit : 0,1…2,5 L/min
230 V, 50 Hz, monophasé
230 V, 60 Hz, monophasé ; 120 V, 60 Hz, monophasé
Certification UL/CSA en option
