STG-SPI-2-Transfert de chaleur
- ue-fip-gce-stg-spi-2
- FIP Génie Climatique et Energétique
Semestre : 6
Responsable(s) du contenu pédagogique
- Carmen VASILE-MULLER
- Bernard FLAMENT
| Total coefficients : 2 |
| Total heures : 16 (8 cours, 8 TD) |
| Total heures travail personnel : 12 |
Prérequis
Maîtrise de connaissances en mathématique concernant les équations différentielles, le calcul intégral, la trigonométrie. Maîtrise de connaissances de semestre S5: "Transfert de chaleur 1".
Objectif
Comprendre les phénomènes physiques mis en jeu et maîtriser les problèmes de base des transferts de chaleur. Se constituer un fondement nécessaire à la définition des solutions techniques répondant au besoin de systèmes complexes.
L'apprenant devra connaître, comprendre et analyser les phénomènes physiques liés à la conduction et à la convection pour des systèmes existants. Il devra être capable de formaliser un problème de transfert de chaleur à l'aide d'outils analytiques ou numériques; il devra être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de ces outils.
Compétences attendues
Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- Connaître et expliquer les concepts théoriques relatifs à un large champ de sciences fondamentales
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de méthodes analytiques ou numériques
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité
Axe A2 : ANALYSE TECHNIQUE
Capacité à mobiliser les ressources dans le domaine de la spécialité. Mettre en œuvre des connaissances techniques multidisciplinaires pour résoudre des problèmes d'ingénierie.
- Choisir une méthode de résolution adaptée au problème et en évaluer l'efficacité
Axe A4 : PRATIQUE DE L’INGÉNIERIE
Aptitude à consulter et appliquer les codes de bonnes pratiques, sur la base d'études scientifiques et techniques, piloter et mettre en œuvre de manière structurée un projet ou un processus en organisant le travail des collaborateurs de l'entreprises dans le respect de la réglementation en matière de sécurité et dans le respect des valeurs sociétales et éthiques.
- Mettre en œuvre une démarche de vérification systématique
Axe A8 : APPRENTISSAGE TOUT AU LONG DE LA VIE
Capacité à être acteur de son propre développement de compétences en s'appuyant sur les bonnes pratiques, en construisant son réseau professionnel et en mobilisant les ressources de la formation professionnelle continue.
- Capitaliser les connaissances et les savoir-faire
Programme
- La convection
Notions de base; propriétés des fluides. Mécanismes et différents types de transferts de chaleur par convection. Régime laminaire, régime turbulent. Équations de conservation.
Analyse dimensionnelle appliquée à la convection. Nombres sans dimension.
Calcul des coefficients d'échange par convection naturelle et forcée en utilisant des corrélations expérimentales. Couches limites. Écoulements en conduite.
- Notions sur les échangeurs de chaleur
Définitions et architecture générale
Principaux types d'échangeurs selon le type d'écoulement. Echangeurs à fluides séparés - Description des échangeurs. Distribution des températures dans un échangeur.
Étude d'un échangeur - Dimensionnement thermique.
Évaluation des performances thermiques et calcul du coefficient d'échange global.
Efficacité d'un échangeur. Méthode DTLM.
Les TD seront orientés vers des cas d'étude en application de notions présentées en cours.
Mode d'évaluation
La maîtrise des connaissances de bases requises pour développer les compétences de l'ingénieur seront évaluées en contrôle continu: participation aux TDs et par un contrôle écrit de 2h à la fin de semestre.
Bibliographie
J.F Sacadura, "Initiation aux transferts thermiques", Editions Tec & Doc.
M. Favre-Marinet, S. Tardu, "Ecoulements avec échanges de chaleur", Lavoisier.
J. Ouin, "Transferts thermiques, rappel de cours et applications", EL Educative.