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Séchage des murs

Storyboard

Le séchage du mur se produit par évaporation de l'eau et son transport, soit par diffusion soit par flux d'air. La diffusion est un mécanisme très lent, car une zone d'humidité élevée se forme à la surface du mur, ce qui entrave l'évaporation supplémentaire et prolonge considérablement le temps pendant lequel le mur reste mouillé.

En revanche, le flux d'air est un mécanisme très efficace, car l'eau évaporée est éliminée par le flux d'air et remplacée par de l'air moins humide, qui peut à nouveau absorber plus d'eau lors de l'évaporation.

>Modèle

ID:(115, 0)



Mécanismes

Concept

>Top



Code
Concept

Mécanismes

ID:(772, 0)



Pression à la surface

Concept

>Top


Le pression en surface ($p_z$), qui agit verticalement à la surface :



et est généralement inférieur à Le pression atmosphèrique ($p_0$) en raison des effets du déplacement de l'air de a densité de l'air ($\rho_a$) avec a vitesse du vent avec la hauteur ($V_z$).

Dans ce cas, nous pouvons le modéliser en utilisant l'équation de Bernoulli avec son terme d'énergie cinétique :

$\displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_Z^2$



Ce facteur est corrigé avec un facteur dépendant de la forme du corps, le facteur de forme aérodynamique ($C_a$), et un facteur provenant des fluctuations dues aux tourbillons de turbulence, le réduction de la pression superficielle ($q_z$), ce qui donne :

$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$



Ainsi, le pression en surface ($p_z$) peut être calculé, ce qui donne :

$ p_z = p_0 - q_z $

ID:(768, 0)



Facteur de forme aérodynamique

Concept

>Top


L'effet du vent sur une structure dépend de la direction dans laquelle il frappe la surface. Si la direction du vent est représentée par une flèche, nous avons les situations suivantes :

W au vent (contre le vent)
S latéral
L sous le vent (avec le vent)
U inclinaison du toit contre le vent
R inclinaison du toit avec vent de travers
D inclinaison du toit avec le vent



Pour mieux comprendre ces concepts, des exemples fournis dans la norme AS/NZS 1170.2 peuvent être consultés :



En résumé, le facteur de forme aérodynamique peut être modélisé par un facteur qui dépend de l'angle entre la normale à la surface et la direction du vent. Sur la base de données expérimentales provenant de différentes formes, ce facteur peut être approximé par une courbe de forme :

Il est important de comprendre que la fonction implique l'existence de zones de pression positive ainsi que de zones de pression négative, correspondant à des zones où littéralement, le vent aspire.

ID:(760, 0)



Modèle

Concept

>Top



Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\rho_a$
rho_a
Densité de l'air
kg/m3
$C_d$
C_d
Facteur de réponse dynamique
-
$z_o$
z_o
Longueur de rugosité
m
$\eta$
eta
Viscosité
Pa s

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\theta$
theta
Angle du vent
rad
$\Delta p$
Dp
Différence de pression entre le bord inférieur et supérieur
Pa
$b$
b
Distance entre les lattes
m
$a$
a
Distance SIP et revêtement
m
$C_a$
C_a
Facteur de forme aérodynamique
-
$J_V$
J_V
Flux d'air de séchage
m^3/s
$z_b$
z_b
Hauteur de base au-dessus du sol
m
$z_t$
z_t
Hauteur du bord supérieur au-dessus du sol
m
$h$
h
Hauteur du mur vertical
m
$p_0$
p_0
Pression atmosphèrique
Pa
$p_b$
p_b
Pression sur le bord inférieur
Pa
$p_t$
p_t
Pression sur le bord supérieur
Pa
$q_b$
q_b
Réduction de la pression du bord inférieur
Pa
$q_t$
q_t
Réduction de la pression du bord supérieur
Pa
$u$
u
Vitesse de friction
m/s
$V_b$
V_b
Vitesse du vent à la frontière inférieure
m/s
$V_t$
V_t
Vitesse du vent au bord supérieur
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$

C_a = 0.3445* theta ^2 - 1.4961* theta + 0.8


$ \Delta p = p_b - p_t $

Dp = p_b - p_t


$ J_V = \displaystyle\frac{ a ^3 b }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ h }$

J_V = a ^3* b * Dp /(12* eta * h)


$ p_b = p_0 - q_b $

p_z = p_0 - q_z


$ p_t = p_0 - q_t $

p_z = p_0 - q_z


$ q_b = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_b ^2 C_d C_a$

q_z = rho_a * V_z ^2* C_d * C_a /2


$ q_t = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_t ^2 C_d C_a$

q_z = rho_a * V_z ^2* C_d * C_a /2


$ V_b = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_b }{ z_o }\right)$

V_z = 2* u * log( z / z_o )/5


$ V_t = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_t }{ z_o }\right)$

V_z = 2* u * log( z / z_o )/5

ID:(773, 0)



Modèle de facteur de forme aérodynamique

Équation

>Top, >Modèle


Le facteur de forme aérodynamique ($C_a$) peut être modélisé en fonction de le angle du vent ($\theta$) pour estimer les contributions à la pression des différentes surfaces de l'objet. Ce modèle est basé sur des constantes dérivées de mesures effectuées sur différents objets:

$ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$

$\theta$
Angle du vent
$rad$
85
$C_a$
Facteur de forme aérodynamique
$-$
83

ID:(761, 0)



Vitesse avec hauteur (1)

Équation

>Top, >Modèle


A vitesse du vent avec la hauteur ($V_z$) dépend de a hauteur au dessus du sol ($z$). En général, il est pratiquement nul à la surface et atteint la valeur indiquée dans les rapports météorologiques à une hauteur de 10 mètres. Sa variation est influencée par la rugosité du terrain, exprimée par a longueur de rugosité ($z_o$), et par a vitesse de friction ($u$), comme suit :

$ V_b = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_b }{ z_o }\right)$

$ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$

$z$
$z_b$
Hauteur de base au-dessus du sol
$m$
99
$z_o$
Longueur de rugosité
$m$
79
$u$
Vitesse de friction
$m/s$
77
$V_z$
$V_b$
Vitesse du vent à la frontière inférieure
$m/s$
104

ID:(757, 1)



Vitesse avec hauteur (2)

Équation

>Top, >Modèle


A vitesse du vent avec la hauteur ($V_z$) dépend de a hauteur au dessus du sol ($z$). En général, il est pratiquement nul à la surface et atteint la valeur indiquée dans les rapports météorologiques à une hauteur de 10 mètres. Sa variation est influencée par la rugosité du terrain, exprimée par a longueur de rugosité ($z_o$), et par a vitesse de friction ($u$), comme suit :

$ V_t = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_t }{ z_o }\right)$

$ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$

$z$
$z_t$
Hauteur du bord supérieur au-dessus du sol
$m$
100
$z_o$
Longueur de rugosité
$m$
79
$u$
Vitesse de friction
$m/s$
77
$V_z$
$V_t$
Vitesse du vent au bord supérieur
$m/s$
105

ID:(757, 2)



Réduction de la pression sur la surface (1)

Équation

>Top, >Modèle


Le réduction de la pression superficielle ($q_z$) est la pression par unité de surface par laquelle elle diminue sur la surface du corps. Elle est modélisée comme une modification du principe de Bernoulli, caractérisée par a densité de l'air ($\rho_a$) et a vitesse du vent avec la hauteur ($V_z$), corrigeant la dynamique avec a facteur de réponse dynamique ($C_d$) et la géométrie avec le facteur de forme aérodynamique ($C_a$) :

$ q_b = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_b ^2 C_d C_a$

$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$

$\rho_a$
Densité de l'air
$kg/m^3$
81
$C_a$
Facteur de forme aérodynamique
$-$
83
$C_d$
Facteur de réponse dynamique
$-$
82
$q_z$
$q_b$
Réduction de la pression du bord inférieur
$Pa$
106
$V_z$
$V_b$
Vitesse du vent à la frontière inférieure
$m/s$
104

ID:(759, 1)



Réduction de la pression sur la surface (2)

Équation

>Top, >Modèle


Le réduction de la pression superficielle ($q_z$) est la pression par unité de surface par laquelle elle diminue sur la surface du corps. Elle est modélisée comme une modification du principe de Bernoulli, caractérisée par a densité de l'air ($\rho_a$) et a vitesse du vent avec la hauteur ($V_z$), corrigeant la dynamique avec a facteur de réponse dynamique ($C_d$) et la géométrie avec le facteur de forme aérodynamique ($C_a$) :

$ q_t = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_t ^2 C_d C_a$

$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$

$\rho_a$
Densité de l'air
$kg/m^3$
81
$C_a$
Facteur de forme aérodynamique
$-$
83
$C_d$
Facteur de réponse dynamique
$-$
82
$q_z$
$q_t$
Réduction de la pression du bord supérieur
$Pa$
107
$V_z$
$V_t$
Vitesse du vent au bord supérieur
$m/s$
105

ID:(759, 2)



Pression à la surface d'un corps (1)

Équation

>Top, >Modèle


Le pression en surface ($p_z$) est égal à Le pression atmosphèrique ($p_0$) réduit de le réduction de la pression superficielle ($q_z$) :

$ p_b = p_0 - q_b $

$ p_z = p_0 - q_z $

$p_0$
Pression atmosphèrique
$Pa$
103
$p_z$
$p_b$
Pression sur le bord inférieur
$Pa$
97
$q_z$
$q_b$
Réduction de la pression du bord inférieur
$Pa$
106

ID:(776, 1)



Pression à la surface d'un corps (2)

Équation

>Top, >Modèle


Le pression en surface ($p_z$) est égal à Le pression atmosphèrique ($p_0$) réduit de le réduction de la pression superficielle ($q_z$) :

$ p_t = p_0 - q_t $

$ p_z = p_0 - q_z $

$p_0$
Pression atmosphèrique
$Pa$
103
$p_z$
$p_t$
Pression sur le bord supérieur
$Pa$
98
$q_z$
$q_t$
Réduction de la pression du bord supérieur
$Pa$
107

ID:(776, 2)



Différence de pression entre les bords des murs

Équation

>Top, >Modèle


A différence de pression entre le bord inférieur et supérieur ($\Delta p$) est calculé à partir de la différence entre a pression sur le bord inférieur ($p_b$) et a pression sur le bord supérieur ($p_t$) :

$ \Delta p = p_b - p_t $

$\Delta p$
Différence de pression entre le bord inférieur et supérieur
$Pa$
96
$p_b$
Pression sur le bord inférieur
$Pa$
97
$p_t$
Pression sur le bord supérieur
$Pa$
98

ID:(775, 0)



Flux de vapeur d'eau

Équation

>Top, >Modèle


L'estimation de a pression sur le bord supérieur ($p_t$) est basée sur l'humidité qui se déplace à travers l'espace entre le mur et le revêtement, entraînée par a différence de pression entre le bord inférieur et supérieur ($\Delta p$). En supposant que a distance SIP et revêtement ($a$), a distance entre les lattes ($b$), a hauteur du mur vertical ($h$) et a viscosité ($\eta$) :

$ J_V = \displaystyle\frac{ a ^3 b }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ h }$

$\Delta p$
Différence de pression entre le bord inférieur et supérieur
$Pa$
96
$b$
Distance entre les lattes
$m$
94
$a$
Distance SIP et revêtement
$m$
93
$J_V$
Flux d'air de séchage
$m^3/s$
95
$h$
Hauteur du mur vertical
$m$
101
$\eta$
Viscosité
$Pa s$
92

ID:(774, 0)