UE Thermohydraulique 3. MANUEN BNE MEP - 4PUNTHE3

Objectif(s)

• Radiative heat transfers : 8h CM + 8h TD
  ce cours introduit les notions fondamentales du transfert de chaleur par rayonnement thermique. Les thèmes suivants sont abordés : concepts de base et grandeurs associées au transfert radiatif, principes régissant les échanges de rayonnement entre surfaces, et brève introduction aux méthodes de résolution du transport radiatif. Le cours est dispensé en anglais.

• Single phase thermal hydraulics : 12h CM + 6h TD
  ce cours introduit les notions fondamentales du transfert de chaleur par convection.
  Les thèmes suivants sont abordés : équations pour le transport de chaleur par un fluide en écoulement laminaire, grandeurs associées et principaux nombres sans dimensions.

• Heat exchangers : 6h CM + 4h TD
  Introduction aux différentes technologies d'échangeurs de chaleur.
  Transfert de chaleur dans un échangeur.
  Dimensionnement d'un échangeur : coefficient global d'échange de chaleur, méthodes de calcul.

Contenu(s)

• Radiative heat transfers : 8h CM + 8h TD
  Chapitre 1 – Transfert radiatif : processus et propriétés
  Concepts fondamentaux : intensité spectrale, puissance émissive, puissance d’irradiation et radiosité. Rayonnement du corps noir, loi de Planck et loi de Stefan-Boltzmann. Absorption, réflexion et transmission de surface. Milieux opaques vs transparents. Loi de Kirchhoff. Surface grise.
  Chapitre 2 – Échange de rayonnement entre surfaces
  Facteur de forme (ou facteur de vue). Relations sur les facteurs de forme. Propriétés des facteurs de vue. Échange de rayonnement entre corps noirs. Échange de rayonnement entre surfaces diffuses, grises et opaques dans une enceinte à N surfaces.
  Chapitre 3 – Méthodes de résolution du transport radiatif
  Transfert dans des milieux participatifs. Milieux absorbants, émissifs et non diffusants. Milieux absorbants, émissifs et diffusants. Équation du transfert radiatif. Résolution de l’équation du transfert. Modèle à deux flux.

• Single phase thermal hydraulics : 12h CM + 6h TD
  Bilans globaux d'énergie thermique et équations locales du champ de température et de vitesse.
  Echanges de chaleur avec une paroi.
  Echange de chaleur dans un écoulement laminaire en conduite.
  Caractéristiques des couches limites thermiques.
  Notions de convection naturelle.

• Heat exchangers : 6h CM + 4h TD
  Echangeurs à plaques, tubulaires, autres technologies.
  Paramètres d'un échangeur (températures, débit, échange thermique) et transfert de chaleur entre les deux fluides, coefficient global d'échange.
  Dimensionnement d'un échangeur : méthodes de détermination du coefficient global.

• Notions fondamentales sur le transfert thermique : conduction et convection
• Algèbre linéaire
• Analyse vectorielle
• Calcul avancé, y compris : théorèmes de Gauss et de Stokes, équations aux dérivées partielles (EDP), intégration et dérivation multivariables, variables complexes.

Contrôle des connaissances

Semestre 8 - L'examen existe uniquement en anglais 

Examen écrit (3 heures). 3 pages A4 manuscrites recto-verso. Calculatrice requise. Les mêmes conditions s’appliquent pour la session de rattrapage.

Informations complémentaires

Le cours vaut 2.5 ECTS pour les étudiants du cursus 2A Ingénieur par l'apprentis. MEP

Bibliographie

• Radiative heat transfers
  [1] “Fundamentals of Heat and Mass Transfer”, F. P. Incropera (Auteur), D. P. DeWitt, T. L. Bergman and A.S. Lavine, John Wiley & Sons, 2006.
  [2] “Thermal Radiative Transfer and Properties”, M.Q. Brewster, John Wiley & Sons, 1992.?

• Single phase thermal hydraulics
  [1] “Fundamentals of Heat and Mass Transfer”, F. P. Incropera (Auteur), D. P. DeWitt, T. L. Bergman and A.S. Lavine, John Wiley & Sons, 2006.
  [3] "Fundamentals of Thermal-fluid sciences", Y. A. Cengel, J. M. Cimbala, R. H. Turner, Mc Graw Hill, 2016.

• Heat exchangers
  [3] "Fundamentals of Thermal-fluid sciences", Y. A. Cengel, J. M. Cimbala, R. H. Turner, Mc Graw Hill, 2016.