L'écoulement laminaire

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Si on veut étudier le refroidissement de l'air par contact avec une paroi, il faut prendre en compte à la fois les phénomènes de conduction et de convection.

En effet, l'air n'est pas immobile, mais se déplace suivant deux régimes différents :

Le diagramme suivant (dit diagramme de MOLLIER) montre les courbes du taux d'humidité de l'air en fonction de la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air et de la température de l'air :

1) Un régime turbulent, provoqué par exemple par les différences de température au sein de l'air, ou par le vent. Dans ce régime, le phénomène de convection est prédominant

2) Un régime laminaire, où les molécules d'air se déplacent parallèlement les unes aux autres. Dans ce régime, le phénomène de conduction est prédominant

Lors de la circulation de l'air sur une paroi solide, il existe le long de la paroi une mince couche d'air en écoulement laminaire (du à la viscosité de l'air), le reste de l'air étant en écoulement turbulent. Cette couche d'air en écoulement laminaire est d'autant plus mince que la vitesse de l'air est élevée.

Ainsi, lorsque l'on veut refroidir de l'air par contact avec une paroi solide froide, on se retrouve avec :

1) Un refroidissement de la couche laminaire par conduction. Il s'agit d'un phénomène lent et peu efficace, car l'air est un bon isolant. C'est pourtant le refroidissement de cette couche laminaire qui est la source de la rosée, dès que le point de rosée est atteint

2) Un réchauffement de la couche laminaire par convection, la partie extérieure de la couche laminaire étant régulièrement remplacée par de l'air plus chaud. Phénomène rapide et efficace, mais le refroidissement de cette masse d'air turbulente (par l'air plus froid pris à la couche laminaire) ne permet pas de récolter de la rosée, car le point de rosée n'est pas atteint.

C'est donc pourquoi il y a peu ou pas de rosée dès que le vent souffle, même faiblement (plus de 5km/heure) ; l'amincissement de la couche laminaire et son réchauffement par le vent l'empêchant de se refroidir jusqu'à atteindre le point de rosée. Quand bien même la paroi aurait une température bien inférieure au point de rosée.

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