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Cours de transfert de chaleur 1

TRANSFERT DE CHALEUR O CASTETS Version CTable des matières Introduction Les modes de transfert Origine physique et principales équations Conduction La convection Le rayonnement La conservation de l'énergie Conservation de l'énergie sur un volume de contrôle Equilibre énergétique de surface Méthodologie d'application des lois de conservation Méthodologie générale en transfert de chaleur La conduction La densité de ux de conduction La conductivité thermique L'équation de di ?usion de la chaleur La résistance de contact Conduction monodimensionnelle en régime stationnaire Le problème du mur Condition limite de Dirichlet Condition limite de Neumann Condition limite de Fourrier La résistance thermique Problème du cylindre creux Problème du calorifuge Conduction avec génération de chaleur Problème du mur Problème du cylindre Amélioration de l'e ?cacité des échanges thermiques Etude générale en conduction L'ailette de section constante E ?cacité d'ailette Rendement d'une ailette Rendement d'un ensemble d'ailette La convection Le ux de convection Les couches limites La couche limite de vitesse La couche limite thermique Analyse dimensionnelle Principe Théorème de Vaschy-Buckingham ou théorème ? Exemple en convection forcée Exemple en convection naturelle Signi ?cation physique des nombres sans dimension Le Nusselt Le Reynolds C Le Prandtl Le Grashof Le Rayleigh Transition entre régime laminaire et régime turbulent En convection externe En convection forcée interne La convection forcée Ecoulement sur une plaque plane Ecoulement autour d'un cylindre Ecoulement dans un tube La convection naturelle Les phénomènes mis en jeu La plaque plane verticale Méthodologie Le rayonnement La luminance L'Emittance Le corps noir La distribution de Plank Loi de Wien Loi de Stefan-Boltzman Les corps réels Absorption ré exion et transmission L'absorption La ré exion La transmission Equilibre thermique Les lois de Kircho ? Rayonnement environnemental Rayonnement solaire Rayonnement de ciel Echange entre deux surfaces Rappel sur le facteur de vue Echange entre corps noirs Echange entre deux plans in ?nis Rayonnement entre surfaces di ?uses et grises formant une enceinte fermée Les échangeurs de chaleur Les di ?érents types d'échangeurs Distribution de température dans un échangeur Le coe ?cient d'échange global Etude des échangeur de chaleur la méthode DTLM L'échangeur à courant parallèle L'échangeur à contre courant L'échangeur à plusieurs passes à courants croisés Commentaires La méthode e ?cacité - NUT Dé ?nition Relation e ?cacité ?? NUT Méthodologie CIntroduction Introduction L'étude de la thermodynamique nous apprend que de l'énergie peut être transférée par interaction d'un système avec son environnement Mais elle ne nous dit pas ce qui est transféré et comment est-ce transféré L'étude des transferts de chaleur va permettre de répondre à ces questions Ce chapitre va en faire une présentation rapide et montrer leur importance dans les problèmes industriels et environnementaux Les modes de transfert Un transfert de chaleur est un transit d'énergie causé par une di ?érence de température Il y a trois modes de transfert principaux - la conduction quand il existe un gradient de température au sein d'un médium - la convection quand on étudie les transferts entre une surface et un uide en mouvement - le rayonnement quand deux surfaces