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Comment un liquide de refroidissement à eau fonctionne-t-il comme liquide de refroidissement de voiture en utilisant la loi de refroidissement de Newton ? (Un élève du secondaire a besoin d'aide)
Question
Je suis un lycéen qui s'intéresse vraiment aux moteurs de voitures et à leur fonctionnement. Je suis en train de rédiger mon bulletin scolaire, et je pense le faire sur le liquide de refroidissement de la voiture. En utilisant la loi de refroidissement de Newton, je peux créer une fonction de changement de température par rapport au temps. Si quelqu'un peut me recommander un article qui parle du liquide de refroidissement automobile et de son fonctionnement selon la loi de refroidissement de Newton, ce sera très utile.
Merci
Réponse acceptée
Je suis heureux de voir de jeunes passionnés d'automobile qui s'intéressent également à la physique. Si vous voulez simplifier le transfert de chaleur du liquide de refroidissement, cela se résume à ce qui suit :
Nous supposerons par souci de simplicité que le moteur dégage de la chaleur à une température constante (ce qui devrait être à peu près proportionnel à la puissance de sortie du moteur) Nous pouvons supposer que cela est constant. Nous avons donc ce que nous appelons une condition aux limites de flux de chaleur constant.
Le bloc moteur et le liquide de refroidissement échangent de la chaleur via un processus connu sous le nom de convection (souvent appelé loi de refroidissement de Newton) q =ha(DT)v , où q est le flux de chaleur en watts, h est le coefficient de transfert de chaleur par convection et DT est la différence de température entre le bloc moteur et le liquide de refroidissement.
Le fluide caloporteur peut être modélisé comme un écoulement qui change de température via la formule q=mDotcDT_fluid , où mDot est le débit massique, c la chaleur spécifique de le liquide de refroidissement, et DT_fluid le changement de température du liquide de refroidissement ou il peut être modélisé comme une masse globale via q=mcDT_fluid/timeElapsed , où m est la masse du fluide, et le temps écoulé est la façon dont beaucoup de temps s'est écoulé
le liquide de refroidissement a un comportement de réchauffement transitoire (changements dans le temps) et une température d'état stable (constante) (qui est modulée par le thermostat de la voiture)
température du liquide de refroidissement a Les températures e dans un moteur à combustion interne en général sont des études très complexes, mais elles peuvent être considérablement simplifiées pour donner un aperçu simple du problème
Si vous êtes intéressé, nous pouvons échanger des courriels et je peux vous aider un peu plus. Vous pouvez même utiliser mon article sur le transfert de chaleur comme source car le problème est assez similaire à ce sur quoi je travaille dans mes recherches. J'ai également des fichiers journaux sur mon subaru que vous pouvez utiliser pour créer des graphiques. Vous pouvez essayer de comparer la loi de refroidissement de Newton aux données des journaux.
Je suis un étudiant à la maîtrise en ingénierie spécialisé dans le transfert de chaleur et un passionné de Subaru (j'apprends actuellement le réglage du moteur)