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cours transfert de chaleur echangeurs

Faculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal TRANSFERT DE CHALEUR ECHANGEURS DE CHALEUR I TRANSFERT DE CHALEUR I LES MODES DE TRANSFERT DE CHALEUR La conduction La conduction appara? t toujours dans la paroi qui a pour fonction de séparer les uides qui doivent échanger de la chaleur Cette paroi généralement métallique et de faible épaisseur a en conséquence une résistance thermique faible La convection La convection en raison des uides mis en jeu est sans doute le mode le plus important et le plus délicat à estimer Elle dépend fortement du type de uide à utiliser des vitesses mises en jeu et de la géométrie de l ? échangeur Le rayonnement Les corps émettent de l ? énergie par leur surface sous forme des radiations C ? est un moyen qui n ? a pas besoin de support matériel on le rencontre donc dans le vide Le rayonnement est le mode de transfert le moins prépondérant Toutefois pour certaines applications il est loin d ? être négligeable Dans la pratique les trois modes de transfert coexistent mais l'un d'entre eux est généralement prépondérant ce qui conduit à des hypothèses simpli ?catrices I GRANDEURS THERMODYNAMIQUES UTILISÉES I Chaleurs massiques ou molaires En génie chimique on utilise surtout la chaleur massique cp molaire Cp à pression constante qui représente la quantité de chaleur nécessaire pour élever de C une unité de masse une mole d'un corps pur sous une pression constante Elles s'expriment en J kg- K- J mol- K- dans le système légal Plus couramment on trouve les unités kJ kg- K- kJ mol- K- L'utilisation des calories ou kilocalories est encore rencontrée dans des tables ou des abaques anciens On a donc par exemple les unités suivantes cal kg- K- et kcal mol- K- On rappelle l'équivalence cal J Cours Génie des Procédés Les Echangeurs de chaleur CFaculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal La chaleur massique dépend de la température et de l'état physique du corps pur La variation suivant la température est souvent négligée on utilise alors des valeurs moyennes valables sur des intervalles de température I Chaleurs latentes ou enthalpies de changement d'état La chaleur latente massique d'un changement d'état l molaire L représente la quantité de chaleur nécessaire pour permettre le changement d'état d'une unité de masse une mole d'un corps pur d'une substance sous une pression constante Elles s'expriment en J kg- J mol- dans le système légal Plus couramment on trouve les unités kJ kg- kJ mol- Suivant la convention thermodynamique les chaleurs latentes de changement d'état sont positives si on doit fournir de l'énergie à un corps ou négatives si le corps libère de l'énergie La condensation est une opération qui correspond à une libération de chaleur par la vapeur qui se condense La vaporisation est une opération qui exige une fourniture d'énergie au liquide Donc les chaleurs latentes de vaporisation sont positives et les chaleurs latentes de condensation sont négatives La vaporisation et la condensation constituent des opérations inverses