Transferts thermiques

Physique pour la Santé - 4e année - Semestre 1
UE1 - Fluides et énergie

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Modalités pédagogiques : 24 hC, 24 hTD, 10 hTP

Les échanges thermiques sont fondamentaux dans tous les procédés : régulation thermique d'un bioréacteur, lyophilisateur, etc. L'ingénieur doit avoir de bonnes notions sur les échanges par convection, rayonnement et conduction, de façon à les prendre en compte dans la conception de systèmes.

Bon niveau en mathématiques, notions de base en thermodynamique

Contrôle continu

Introduction aux échanges thermiques : illustrations et introduction des grandeurs caractéristiques

Partie I : conduction

• Transferts par conduction en régime stationnaire. Résistances thermiques. Exemple de calcul d’une ailette.
• Conduction en régime instationnaire : exemple d’un milieu plan semi-infini

Partie II : convection

• Dimensionnement des échangeurs (à plaque, à tubes, etc.)
• Compréhension des phénomènes physiques sous-jacents : nombres adimensionnels, cas simplifiés : plaque, tube

Partie III : rayonnement

• Grandeurs : luminance, éclairement, flux,
• Le corps noir
• Emissivité, absorptivité. Loi de Kirchhoff
• Bilans radiatifs

• Modéliser les échanges de chaleur
• Trouver les solutions pour quelques problèmes simples
• Dimensionner des installations thermiques