Pour étudier les caractéristiques de distribution de la température de surface d’un cylindre non en équilibre thermique à basse température dans des conditions de transfert de chaleur complexes et les moyens de contrôle associés, cet article, en se basant sur un apport d’air uniquement par le haut, a établi un modèle de transfert de chaleur pour un cylindre non en équilibre thermique sous deux conditions : apport d’air local supplémentaire et écran de radiation supplémentaire. À l’aide de simulations numériques, les caractéristiques de température telles que le gradient radial de température, l’inhomogénéité de la température du corps et celle de la surface du cylindre ont été analysées, et les résultats des simulations numériques ont été vérifiés expérimentalement. Sur cette base, l’influence des différents modes de transfert de chaleur et des paramètres opérationnels sur les caractéristiques de température a été analysée quantitativement. Des solutions pour contrôler les caractéristiques de température du cylindre ont été proposées selon trois angles : mode de transfert de chaleur, conception structurelle et paramètres d’exploitation. Les résultats montrent que, comparé à une simple ventilation par le haut, l’ajout d’une ventilation locale permet d’augmenter la réduction de la température moyenne du cylindre de 5,1 %, d’accroître la baisse de l’inhomogénéité de la température du corps de 38,3 %, tout en réduisant l’inhomogénéité de la température de surface et en contrôlant le gradient de température près de la surface conductrice ; après l’ajout d’un écran de radiation à basse température, un transfert de chaleur couplé par convection et radiation permet de réduire la baisse de la température moyenne du cylindre de 23 %, d’augmenter la baisse de l’inhomogénéité de la température du corps de 57,5 %, tout en réduisant l’inhomogénéité de la température de surface.

transfert convectif;transfert radiatif;effet couplé;uniformité de température