v2.6.4 (3846)

Tronc Commun - MOD-IFIE1-TTCM2-Transf : Transferts

Descriptif

Une introduction présente les trois grands modes de transfert de chaleur, et donne les notions fondamentales sous jacentes et la terminologie pour chacun d'eux : la diffusion (ou conduction de chaleur), la convection et le rayonnement.

Transferts Diffusifs :

Après avoir défini un flux de chaleur et une densité de flux, la loi de Fourier est introduite. L'équation de la chaleur est établie, et associée aux différents types de conditions aux limites. La conduction en régime permanent  permet d'aborder le problème classique du mur thermique et d'introduire la notion de résistance thermique. Le problème de l'ailette est traité et illustré.
La conduction en régime transitoire  amène les notions de petit corps et introduit le nombre de Biot. Le mur semi-infini est traité en utilisant les transformées de Laplace.
Enfin le transfert diffusif de matière est abordé. La loi de Fick est présentée. L'équation de conservation en transfert de matière permet de traiter différents problèmes du génie des procédés.

Transferts convectifs :
Dans ce module on apprend à calculer le coefficient de transfert de chaleur (local ou moyen) entre un fluide en écoulement et un solide. On s'attache dans un premier temps à observer l'écoulement d'un fluide autour (ou à l'intérieur) de solides de différentes géométries, pour y définir les différentes couches limites. Cet écoulement peut être forcé (convection forcée) ou induit par le solide chaud ou froid lui même (convection naturelle). L'analyse dimensionnelle permettra de traiter ces problèmes complexes au travers de seulement trois nombres sans dimension. Le cas des géométries les plus couramment rencontrées dans le génie des procédés est ensuite traité tour à tour.
Le transfert convectif de matière est finalement abordé, par analogie au problème du transfert thermique.

Projet :

Un projet de dimmensionnement sera à réaliser en groupe. L'objectif du projet est de permettre aux élèves d'intégrer les compétences acqueries préalablement, ainsi que d'être confrontés à un premier exercices de dimmensionnement d'un équipement.

Objectifs pédagogiques

Transferts diffusif

A l'issue de ce module les élèves doivent être capables de réaliser des calculs de transferts diffusif de chaleur en régime stationnaire dans des géométries simples. Ceci, comprends la maîtrise de la loi de Fourier, des résistances thermiques ainsi que la résolution de l'équation de la chaleur en système 1D.

Les élèves doivent savoir poser le problème d'un corps non-isotherme (1D), dans différents systèmes de coordonnées, et savoir exploiter la solution analytique trouvée.

Les élèves sauront réaliser des calculs de transferts diffusifs de matière en appliquant la 1ère et la 2ème loi de Fick à des systèmes simples, avec ou sans phènomènes de création/consommation d'une espèce.

 

Transfert Convectif

Les élèves sauront analyser et répresenter la formation des couches limites, en fonction de la géomètrie du système, l'hydrodynamique et les propriétés du fluide. Il sauront simplifier le système pour proposer un modèle simplifié connu et calculer la valeur du coefficient de transfert convectif de chaleur ou de matière.

 

34.5 heures en présentiel
réparties en:
  • Travail en Autonomie programmé à l'EDT : 4.5
  • Evaluation des connaissances et capacités : DS, QCM, présentation orale : 1.5
  • Projet : heures encadrées présentielles : 4.5
  • Cours Magistraux : 7.5
  • Travaux Dirigés : 16.5

Soit 50 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 : 2.25

    Programme détaillé

    Transferts Diffusifs :
    4,5h de Cours
    10,5h de TD
    Transferts Convectifs :
    3h de Cours
    7,5 de TD
    Projet Transferts :
    4,5h en salle encadrées

    Veuillez patienter