Transferts Thermiques

Données Générales
Programme Académique	Formation ECAM LaSalle spécialité Génie Industriel et Mécanique			Responsable(s) Module : CAILLE Vincent,SEGHIR OUALI Souhil
Type d'EC : Cours	Transferts Thermiques (LAIGim09ETrThe)
TD : 12h00 Cours : 12h00 Travail personnel : 18h00 Durée totale: 42h00	Status Obligatoire	Periode Semestre 9	Langue d'enseignement : Français

Objectifs Généraux
MAJ 04/07/2023 - Découvrir les phénomènes physiques fondamentaux liés aux transferts thermiques. - Comprendre les bases de la thermique. - Identifier les différents modes de transfert de chaleur intervenant dans un problème de transfert thermique (conduction, convection, rayonnement). - Couplage entre les différents processus de transfert de chaleur afin de prendre en compte les effets existants dans un problème réel. - Savoir dégager des méthodologies de résolution des problèmes thermiques - Acquérir les connaissances de base permettant d’analyser et de comprendre les situations concrètes mettant en jeu des transferts de chaleur - Acquérir une démarche scientifique rigoureuse dans le but de concevoir et dimensionner un système lié au transferts thermiques, à titre d’exemple le dimensionnement d’un échangeur.

Objectifs Généraux

MAJ 04/07/2023
- Découvrir les phénomènes physiques fondamentaux liés aux transferts thermiques.
- Comprendre les bases de la thermique.
- Identifier les différents modes de transfert de chaleur intervenant dans un problème de transfert thermique (conduction, convection, rayonnement).
- Couplage entre les différents processus de transfert de chaleur afin de prendre en compte les effets existants dans un problème réel.
- Savoir dégager des méthodologies de résolution des problèmes thermiques
- Acquérir les connaissances de base permettant d’analyser et de comprendre les situations concrètes mettant en jeu des transferts de chaleur
- Acquérir une démarche scientifique rigoureuse dans le but de concevoir et dimensionner un système lié au transferts thermiques, à titre d’exemple le dimensionnement d’un échangeur.

Contenu
1. Introduction au transfert thermique - Notions et grandeurs thermiques - Calorimétrie - Transferts de chaleur (conduction, convection, rayonnement) 2) Transfert de chaleur par conduction -Conduction thermique à l’échelle microscopique - Loi de Fourier et Conductivité thermique - Equation générale de la conduction - Résolution d’un problème de conduction pour des configurations géométriques simples - Transfert à l’interface de deux solides de natures différentes - Conduction en régime variable 3) Transfert de chaleur par convection - Loi de Newton - Coefficient d’échange convectif - Nombres sans dimensions en transfert convectif - Convection forcée – Géométries simples - Convection naturelle – Géométries simples 4) Transfert de chaleur par rayonnement - Rayonnement électromagnétique - Réception du rayonnement par un corps réel - Echanges radiatifs entre surfaces noires - Bilan radiatif sur une surface grise 5) Echangeurs de chaleur - Configuration des échangeurs - Classification des échangeurs - Notion de coefficient d’échange global - Méthode DTLM - Méthode du nombre d’unités de transfert NUT - Comparaison des méthodes DTLM et NUT

Contenu

1. Introduction au transfert thermique
- Notions et grandeurs thermiques
- Calorimétrie
- Transferts de chaleur (conduction, convection, rayonnement)

2) Transfert de chaleur par conduction
-Conduction thermique à l’échelle microscopique
- Loi de Fourier et Conductivité thermique
- Equation générale de la conduction
- Résolution d’un problème de conduction pour des configurations géométriques simples
- Transfert à l’interface de deux solides de natures différentes
- Conduction en régime variable

3) Transfert de chaleur par convection
- Loi de Newton
- Coefficient d’échange convectif
- Nombres sans dimensions en transfert convectif
- Convection forcée – Géométries simples
- Convection naturelle – Géométries simples

4) Transfert de chaleur par rayonnement
- Rayonnement électromagnétique
- Réception du rayonnement par un corps réel
- Echanges radiatifs entre surfaces noires
- Bilan radiatif sur une surface grise

5) Echangeurs de chaleur
- Configuration des échangeurs
- Classification des échangeurs
- Notion de coefficient d’échange global
- Méthode DTLM
- Méthode du nombre d’unités de transfert NUT
- Comparaison des méthodes DTLM et NUT

Prérequis
Cours mathématique prépa Les notions fondamentales sont introduites au fur et à mesure du cours afin d'intégrer des étudiants n'ayant pas suivi de cours de transferts thermiques auparavant.

Bibliographie
J. F. SACADURA : Initiation aux transferts thermiques. Technique et Documentation, Paris, 1978 A-M. BIANCHI, Y. FAUTRELLE, J. ETAY : Transferts thermiques. Presses Polytechniques et Universitaire Romandes, 2004

Évaluation(s)
N°	Nature	Coefficient	Objectifs
1	Devoir écrit	1	1, 2, 3 et 4