Descriptif
Les transferts thermiques sont omniprésents dans de nombreux aspects de la vie quotidienne et de l'industrie. Ce cours explore les principes fondamentaux des transferts thermiques et leurs applications dans divers domaines, notamment les systèmes énergétiques (centrales thermiques, nucléaires, pompes à chaleur, climatisation), l'industrie chimique (échangeurs de chaleur), les systèmes électroniques (refroidissement des microprocesseurs), l'aéronautique (moteurs de fusée, réservoirs de propergols, boucliers thermiques), l'isolation thermique des bâtiments, l'agroalimentaire (temps de cuisson, de réfrigeration), l'étude du métabolisme et de la régulation de la température chez les êtres vivants, ainsi que la compréhension des phénomènes liés au réchauffement climatique.
Le contenu du cours couvre les principaux modes de transfert thermique, notamment la conduction (comportant des notions de résistance thermique équivalente et les transferts en régime permanent et transitoire), la convection naturelle et forcée (à la fois interne, dans des conduites, et externe, sur des surfaces), le transfert thermique avec changement de phase (ébullition et condensation), ainsi que les méthodes de dimensionnement des échangeurs de chaleur, telles que les méthodes DTLM (Différence de Température Logarithmique Moyenne) et NUT (Nombre d'Unité de Transfert). Ce cours offre ainsi une base solide pour comprendre et résoudre divers problèmes de transfert thermique dans une variété de contextes pratiques.
L'évaluation se fera à travers un examen final couvrant les concepts théoriques et un projet d'application réalisé en groupe, permettant aux étudiants de mettre en pratique les connaissances acquises dans des situations réelles liées aux transferts thermiques.
Objectifs pédagogiques
- Savoir analyser et résoudre des problèmes de transfert thermique en utilisant des outils mathématiques appropriés.
- Connaitre des méthodes numériques simples pour résoudre des problèmes de conduction en régimes permanent et transitoires
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées
Cours de première année de Mécanique des Fluides MF101
Règle d'exclusion : UE MF205 UE PHY_4PA02_TA
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées
Vos modalités d'acquisition :
- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 6
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- 6 ≤ note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 1.25 ECTS
- Scientifique acquis : 1.25
Le coefficient de l'UE est : 1
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
L'UE est évaluée par les étudiants.
Programme détaillé
1. Introduction aux différents phénomènes de transfert thermique: conduction, convection et rayonnement
2. conduction : régime permanent, notion de résistance thermique, ailettes de refroidissement
3. conduction : régime transitoire. Méthodes numériques
4. Convection forcée: surface, autour d'objet, et interne
5. dimensionnement des échangeurs de chaleur: méthode DTLM et NUT
6. Convection naturelle. Changements de phase
7. Evaluation et présentations orales des projets