Numéro
J. Phys. Radium
Volume 4, Numéro 5, mai 1943
Page(s) 81 - 95
DOI https://doi.org/10.1051/jphysrad:019430040508100
J. Phys. Radium 4, 81-95 (1943)
DOI: 10.1051/jphysrad:019430040508100

Généralisation des théories de la convection calorifique. Notion de convection vive, conséquences techniques. I

Yves Rocard et Marcel Véron


Résumé
Le présent travail a d'abord pour objet d'approfondir et d'étendre la notion de convection calorifique, en vue de permettre un calcul approché des coefficients de convection dans des cas moins spéciaux que ceux actuellement pris en considération, puis d'inspirer une meilleure appréciation, peut-être aussi - dans certains cas - une conception plus rationnelle des matériels thermiques. Il précise, commente et généralise trois communications récemment présentées à l'Académie (1). Nous serons amenés à distinguer deux sortes de convections : la convection morte, forme classique où le fluide chauffant ou refroidissant est thermodynamiquement passif, et la convection vive, nouvelle forme qui apparaît dans les cas où le fluide participe aussi à la création ou à la disparition de la chaleur sensible qu'il véhicule; tel est par exemple le cas d'une flamme, mélange gazeux en cours de combustion. Les réactions, la diffusion, le rayonnement, et toutes leurs combinaisons possibles, introduisent autant de variantes de la convection vive. Pour la convection accompagnée d'une réaction, on présentera le coefficient de convection comme formé du coefficient de convection habituel, plus un terme correctif que nous appellerons terme vif; celui-ci devient sans objet quand le fluide reste passif. On se tromperait très grossièrement si l'on appliquait le coefficient de convection morte à l'estimation du pouvoir chauffant d'une flamme venant lécher la sole d'un four, le terme correctif attaché à la convection vive étant alors non seulement très important, mais souvent largement prépondérant, au moins pour les flammes dites « actives ». Il fait jouer des facteurs tout à fait étrangers à la convection classique mais familiers aux techniciens intéressés, telle la quantité de chaleur qui se trouve créée ou détruite dans l'unité de volume, par unité de temps; aussi sa considération éclaire-t-elle d'une lumière nouvelle une foule de faits plus ou moins connus, faits qu'on s'était peu soucié d'expliquer jusqu'ici. Ainsi apparaît tout l'intérêt pratique des nouvelles notions. Pour les rendre strictement quantitatives dans les différents cas d'espèce, beaucoup d'efforts conjugués seront nécessaires; mais elles semblent dès maintenant de nature à réaliser l'harmonie entre les données empiriques, les développements théoriques et le bon sens - à leur commun bénéfice.

PACS
4425 - Natural convection.

Key words
convection