STG-SPI-1-Transfert de chaleur 1
- ue-fip-gce-stg-spi-1
- FIP Génie Thermique Energétique et Environnement
Semestre : 5
Responsable(s) du contenu pédagogique
- Carmen VASILE-MULLER
- Benjamin LATOUR
| Total coefficient : 1 |
| Total heures : 16 (8 cours, 8 TD) |
Prérequis
Maitrise de connaissances en mathématique concernant les équations différentielles, le calcul intégral, la trigonométrie.
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 au rayonnement et à la conduction pour des systèmes existants. Il devra être capable de formaliser un problème de rayonnement et de conduction à l'aide d'outils analytiques ou numériques; il devra être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de ces outils.
Programme
Introduction aux transferts de chaleur:
Transfert de chaleur et thermodynamique
Les outils de travail et les notions fondamentales
Les différents modes de transmission de la chaleur
- Transferts de chaleur par rayonnement:
Concepts fondamentaux et mode de transmission
Grandeurs énergétiques (flux; émittance; intensité; luminance, etc.)
Surfaces noires ; les corps opaques; les corps transparents;
Lois fondamentales (loi de Lambert ; loi de Stefan – Boltzmann; loi de Planck, etc.)
Corps gris et émission des corps réels;
Echanges radiatifs entre surfaces, facteurs de forme;
Calcul des échanges de chaleur par rayonnement; la méthode des radiosités.
- Transferts de chaleur par conduction:
Mode de transmission; Loi de Fourier;
Flux et densité de flux thermiques;
Notion de résistance thermique; Analogie thermique-électrique;
Equations générales de la conduction;
Conduction en régime permanent;
Résolution dans quelques cas simples (couches planes simple et composites, couches cylindriques); Epaisseur optimale d'un isolant;
Calcul des ailettes; Surfaces ailetées;
Conduction en régime variable.
Mode d'évaluation
La maîtrise des connaissances de bases requises pour développer les compétences de l'ingénieur seront évaluées en contrôle continu: participation aux TD et par un contrôle écrit de 2h à la fin de semestre.
Bibliographie
J.F Sacadura, "Initiation aux transferts thermiques", Editions Tec & Doc.
J. Ouin, "Transferts thermiques, rappel de cours et applications", EL Educative.