D54 Analyse des flux thermiques

Topique

Cette même analyse exhaustive des flux de chaleur de cet insecte — celui-là même qui sert déjà de modèle à ce système — décompose généralement son bilan énergétique final en ses composantes convective, radiative et évaporative. Ceci nous permet de déterminer lequel de ces trois mécanismes prédomine dans chaque condition environnementale de cet insecte.

La convection de cet insecte constitue le facteur dominant chez un insecte donné au repos, dans un environnement ventilé ; le rayonnement prédomine dans un environnement à température radiative élevée, comme sous la lumière directe du soleil ; et l’évaporation de cet insecte n’est significative que chez une espèce produisant ses propres sécrétions, ou dans des conditions de chaleur extrême. L’exposition de cet insecte à une température radiative encore plus élevée signifie que, par conséquent, le rayonnement tend à dominer davantage les deux autres composantes de ce bilan énergétique.

La convection de cet insecte constitue néanmoins le facteur dominant chez un insecte donné au repos, dans un environnement ventilé. Ce même coefficient de convection pour cet insecte est calculé à partir du même nombre de Nusselt, ce qui établit un autre modèle pour cet ensemble. Ce modèle dépend du nombre de Reynolds de l'écoulement d'air autour du corps de l'insecte : la corrélation de Ranz-Marshall pour une sphère constitue ainsi une première approximation pour tout corps arrondi équivalent à cet insecte. Le fait que ce nombre de Reynolds de l'écoulement d'air autour de l'insecte soit encore plus élevé signifie que, par conséquent, le coefficient de convection final pour cet insecte, selon cette même corrélation de Ranz-Marshall, est également plus élevé.

Cette même méthode de flash laser mesure cependant la diffusivité thermique finale de la cuticule de cet insecte — la même cuticule qu'un autre modèle de ce système utilise pour établir une zone mécanosensorielle. Elle enregistre la façon dont la face postérieure d'un échantillon de cuticule réagit au chauffage impulsionnel de sa face antérieure jusqu'à cette température finale. Par conséquent, le temps de demi-réponse final de cet échantillon est inversement proportionnel à la diffusivité thermique de la cuticule. Le fait que le temps de demi-réponse de cet échantillon de cuticule soit encore plus court signifie que sa diffusivité thermique finale est également plus élevée.

Par conséquent, ce modèle, dont le bilan énergétique est décomposé en une composante convective, une composante radiative et une composante évaporative (comme mentionné précédemment), permet de déterminer avec précision le bilan énergétique de cet insecte. Cette thermographie, associée à l'anémométrie (également mentionnée précédemment) et au calorimètre à flux (qui établit un modèle différent de production de chaleur métabolique), permet de déterminer avec précision le bilan énergétique de cet insecte. De plus, la précision accrue de chacune de ces trois méthodes – thermographie, anémométrie ou calorimétrie à flux – permet d'obtenir un bilan énergétique encore plus précis.

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