Transfert de matière et de chaleur

Transfert de matière et de chaleur

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    39h

Description

Transferts de Chaleur :

  • Introduction générale aux différents mécanismes de transferts thermiques.

Rappels sur le mécanisme de conduction thermique : la loi de Fourier, l’équation de la conduction, cas d’une interface avec un fluide convectif (loi de Newton). Étude des ailettes.

  • Analogie avec l’électricité.
  • Conduction en régime transitoire : discussion sur les temps caractéristiques, cas des corps minces, résolution analytique de l’équation de la conduction pour des corps spatialement étendus (méthodes de séparation des variables et de la transformée de Laplace), discussion sur le mécanisme de diffusion de la chaleur.
  • Introduction au rayonnement thermique : loi de Planck, loi de Stefan, rayonnement du corps noir.

Transferts de matière :

  • Introduction générale.

Rappels sur la diffusion et l’advection, le nombre de Peclet. Analogies avec les transferts de chaleurs. Applications

  • Bilans Matières.

Formulation globale et formulation locale. Equation de conservation et conditions aux limites.

  • Diffusion Moléculaire.

Loi de Fick, analogies. Thermodynamique irréversible linéaire. Nombres adimensionnels. Coefficients de diffusion moléculaire.

  • Transferts en régime permanent. Formulation générale.

Transferts Monodirectionnel dans les différents jeux de coordonnés.

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Objectifs

À la fin de cette UE, vous serez capable de :

  • Évaluer les mécanismes de transfert dominants,
  • Établir et résoudre l’équation de la chaleur et de conservation de la masse en régime permanent avec ou sans source interne dans la plupart des cas à symétrie classique,
  • Résoudre l’équation de la chaleur dans le cas des corps minces et la conservation de la masse en système diphasique et dans certains cas pour des corps spatialement étendus,
  • Résoudre l’équation de la chaleur dans le cas des corps minces et dans certains cas pour des corps spatialement étendus.
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Heures d'enseignement

  • CMCours Magistral19,5h
  • TDTravaux Dirigés19,5h

Pré-requis obligatoires

Thermodynamique.

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Contrôle des connaissances

100% Contrôle Continu Intégral

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiquesMobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiquesx
Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiquesx
Développer un esprit critique sur des données expérimentalesx
Elaborer une démarche scientifiqueModéliser un phénomène physico-chimiquex
Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique x