v2.7.0 (3948)

Option - MOD-IFIE3-E-TC2.2-TransAv : Transferts Avancés

Descriptif

Cet élément constitutif aborde l'étude des transferts de chaleur et de quantité de mouvement mis en oeuvre dans de nombreux procédés de transformation de la matière et de l'énergie.

Comment calculer la température en fonction du temps au sein d'un solide sans avoir à déterminer le champ de température complet ? Que se passe-t-il lorsqu'un milieu n'est ni opaque ni transparent au rayonnement qui le traverse ? Comment prévoir l'énergie transférée ausein d'un échangeur lorsque le fluide est en écoulement diphasique ? Comment dimensionner un réseau de fluides et calculer l'énergie nécessaire à fournir au réseau pour distribuer le fluide comme prévu ?

Cet EC est constitué de 3 modules:

- Rayonnement : L'objectif de ce module est de donner aux élèves ingénieurs les bases du calcul des transferts radiatifs dans des milieux semi-transparents solides ou gazeux. La loi d'atténuation (Beer-Lambert) est abordée et appliquée à des milieux homogènes. Un exemple de calcul d'émissivité dans un mélange gazeux (typique des fumées de combustion) utilisant les abaques de Hottel avec la notion de longueur équivalente est traité. Nous finirons par un TP (typique d'un exemple de rayonnement en combustion pour le parcours RC2E) et typique rayonnement (dans une pièce d'habitation) à travers un vitrage pour le parcours BE+ sera effectué.


- Transferts avec changement de phase (diphasique) : Acquérir les notions de base permettant de dimensionner des installations thermiques diphasiques
1-Introduction - systèmes diphasiques conventionnels et industriels: pour la production d'électricité, de froid, pour la régulation thermique de l'électronique, ...
2-Quelques rappels de thermodynamique
3-Eléments de physique des interfaces liquide-gaz: courbure, tension de surface, capillarité
4-Nucléation et transferts par ébullition: équilibre dans le cas d'une interface courbe, nucléation, régimes d'ébullition en vase, lois de transferts
5-Ebullition et condensation convectives: modèles à phases homogènes ou séparées
6-Les différents types d'échangeurs diphasiques - Systèmes à pompage naturel ou forcé - Systèmes miniaturisés

- Réseaux

Il s'agit de poser les hypothèses de bases pour aborder la conception des réseaux, poser les équations,  les simplifier et les conditionner pour les résoudre, et valider la conception.

Objectifs pédagogiques

Pour les 3 parties:

Rayonnement: 

Définir les bonnes hypothèses simplificatrices dans la configuration à traiter, calculer les propriétés radiatives équivalentes dans un milieu semi-transparent, établir un bilan radiatif en présence de milieux semi-transparents (gaz ou solide).

Diphasique:

Acquérir les notions de base de la physique des interfaces et de la thermodynamique du changement de phase liquide-vapeur. Ecrire des bilans simplifiés de masse, de quantité de mouvement et d’énergie en présence d’interfaces liquide-vapeur. Dimensionner des installations thermiques diphasiques à l’échelle des composants et du système.

Réseaux de fluides:

Représenter un réseau sous la forme d’un graphe, écrire les équations de bilans de matière et d’énergie sur les différentes branches d’un réseau, construire un modèle du réseau par la théorie des graphes et simuler des réseaux (équilibres hydrauliques), résoudre des situations de conception et d’exploitation.

45 heures en présentiel
réparties en:
  • Cours Magistraux : 45
  • Evaluation des connaissances et capacités : DS, QCM, présentation orale : 3

Soit 96 heures de travail global estimé pour l’étudiant.

Diplôme(s) concerné(s)

UE de rattachement

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)

    Le coefficient de l'enseignement est : 4

    Veuillez patienter