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STG-MATHINFO-06-Transferts thermiques

ue-sec-stg-mathinfo-06

Responsable(s) du contenu pédagogique


Total crédits : 2
Total heures : 25,5 (13,5 cours, 12 TD)
Total heures travail personnel : 30,5


Prérequis

Connaissance des outils mathématiques pour l'ingénieur


Objectif

Comprendre les phénomènes physiques liés aux transferts de chaleur par conduction, convection et rayonnement. Maîtriser et savoir appliquer les connaissances concernant les transferts de chaleur, pour résoudre des problèmes spécifiques du domaine des sciences de l'ingénieur.


Programme

Introduction aux transferts de chaleur
La conduction
Loi de Fourier
Analogie thermique-électrique ; Notion de résistance thermique
Equation de la chaleur. Résolution dans quelques cas simples (couches planes, cylindriques)
Calcul des ailettes
La convection
Mécanismes et différents types de transferts de chaleur par convection
Analyse dimensionnelle appliquée à la convection
Calcul des coefficients d'échange par convection naturelle et forcée en utilisant des corrélations
Le rayonnement
Grandeurs énergétiques (flux; émittance; luminance)
Surfaces noires et émission des corps réels
Lois fondamentales (loi de Wien ; loi de Stefan – Boltzmann; loi de Planck.)
Echanges radiatifs entre surfaces; facteurs de forme ; La méthode des radiosités


Compétences attendues

Savoir analyser et comprendre les phénomènes des transferts de chaleur par conduction, convection et rayonnement.
Etre capable de résoudre des problèmes spécifiques du domaine des sciences de l'ingénieur.


Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques

Introduction aux transferts de chaleur
La conduction
Loi de Fourier
Analogie thermique-électrique ; Notion de résistance thermique
Equation de la chaleur. Résolution dans quelques cas simples (couches planes, cylindriques)
Calcul des ailettes
La convection
Mécanismes et différents types de transferts de chaleur par convection
Analyse dimensionnelle appliquée à la convection
Calcul des coefficients d'échange par convection naturelle et forcée en utilisant des corrélations
Le rayonnement
Grandeurs énergétiques (flux; émittance; luminance)
Surfaces noires et émission des corps réels
Lois fondamentales (loi de Wien ; loi de Stefan – Boltzmann; loi de Planck.)
Echanges radiatifs entre surfaces; facteurs de forme ; La méthode des radiosités


Mode d'évaluation

Un écrit d'1h30 (devoir surveillé)


Bibliographie

J.F. Sacadura – Initiation aux transferts thermiques, 2000, Edition Tec&Doc, Paris.
Holman - Heat transfer - Mac Graw Hill
Incropera, De Witt, Brgman, Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 2006, John Wileyt & Sons



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