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Diversité scientifique et technologique
L'école d'ingénieurs de physique, électronique, matériaux
Diversité scientifique et technologique

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Transport de matière - 4PMPTDM9

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  • Volumes horaires

    • CM : 8.0
    • TD : 16.0
    • TP : ?
    • Projet : ?
    • Stage : ?
    Crédits ECTS : 2.5

Objectifs

Décrire et quantifier les phénomènes de transports de matière à partir d'une approche macroscopique. On étudiera en particulier les cas limites les plus fréquents dans les applications du génie des procédés et de l'électrochimie.

NIVEAU: Cours de base en physico-chimie

Contact Raphael BOICHOT

Contenu

A - Concepts fondamentaux

    • AI - Notion de flux et de bilan volumique. Analogie entre flux de chaleur et flux de matière. Cas particulier des régimes stationnaires
    • AII - Décomposition d'un flux de matière en trois contributions: diffusion, migration, convection (naturelle et forcée). Lien avec la thermodynamique horséquilibre : gradient de potentiel chimique Loi de Nernst-Einstein (lien entre migration et diffusion)
    • AIII - Ordre de grandeur et principales techniques expérimentales de détermination des coefficients de diffusion, mobilités électrique et vitesses du fluide dans différents milieux (solides, liquides et gaz)

B - Quelques cas particuliers importants

    • BI - loi de Fick. Quelques exemples d'allure de profils de concentration (stationnaire et transitoire) suivant différentes conditions frontières et différentes géométries
    • BII - loi d'Ohm. Distribution primaire du courant dans un système conducteur. Application pour différentes géométries
    • BIII - théorie du film/modèle de Nernst. Principes de lien avec l'hydrodynamique (Levich, Sherwood,...). Modèle du double film
    • BIV - Diffusion convective avec réaction chimique : quelques exemples concrets (nombre de Hatta, facteur d’accélération, etc.).

C - Exemples plus complexes

    • CI - Milieux multi-composants (par exemple mélanges gazeux ou solutions). Passage d'un système idéal à un système réél; possibilité de diffusion multi-composants, modèle de Maxwell-Stefan
    • CII - Milieux polyphasiques (par exemple milieux poreux). Notion de coefficients de diffusion effectifs
    • CIII - Possibilité de couplage entre transport de chaleur et de matière.


Prérequis

Notions de base de thermochimie, et transfert de chaleur

Contrôles des connaissances

Examen Ecrit (2h)



Examen Ecrit : 100%

Informations complémentaires

Cursus ingénieur->EPEE->Semestre 7
Cursus ingénieur->Master SGM Electroch->Semestre 7
Cursus ingénieur->Masters->Semestre 7

Bibliographie

Trambouze, Euzen : Les réacteurs chimiques
Wauquier, Euzen, Trambouze, Les réacteurs chimiques, recueil d’exercices
Bird, Stewart, Lightfoot : Transport Phenomena
Taylor, Krishna : Multicomponent Mass Transfer
Perry, Chilton : Chemical Engineers’ Handbook
Poling, Prausnitz, O’Connel : Properties of gases and liquids
Treybal : Mass Transfer Operations
Benitez : Mass Transfer Operations
NASA Technical Report R132

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mise à jour le 19 mars 2019

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes