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ECHANGES THERMIQUES

ECHANGES THERMIQUES. Une approche pragmatique, appliquée, pour le métier de l’ingénieur. De nombreux exemples ( T D). BIBLIOGRAPHIE. ELEMENTS DES ECHANGES THERMIQUES L WEIL Gauthier_Villard HEAT TRANSFER J P HOLMAN McGraw-Hill LA TRANSMISSION DE LA CHALEUR A B De VRIENDT Gaêtan Morin

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ECHANGES THERMIQUES

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Presentation Transcript

  1. ECHANGES THERMIQUES • Une approche pragmatique, appliquée, pour le métier de l’ingénieur. • De nombreux exemples ( T D).

  2. BIBLIOGRAPHIE • ELEMENTS DES ECHANGES THERMIQUES L WEIL Gauthier_Villard • HEAT TRANSFERJ P HOLMANMcGraw-Hill • LA TRANSMISSION DE LA CHALEUR A B De VRIENDTGaêtan Morin Vol 1 Tome1 La conduction Vol 1 Tome2 Introduction au Rayonnement Vol 2 La conduction suite et appendices • TRANSFERTS THERMIQUES Mécanique des fluides anisothermes J TAINE , J P PETIT Dunod Université • TRANSFERT DE CHALEUR J CRABOLMasson Tome1 Les principes Tome 2 Applications industrielles Tome 3 Corrigés de problèmes

  3. Les trois grands modes d’échanges de chaleurI-Introduction La Conduction à travers la matière T2 T1 Q

  4. Les trois grands modes d’échanges de chaleurI-Introduction • La Conduction à travers la matière • Le Rayonnement Vide Air

  5. Les trois grands modes d’échanges de chaleurI-Introduction La Conduction à travers la matière Le Rayonnement La Convection par déplacement de matière

  6. A x o  II-La Conduction a-Cas à une dimension : ex le mur • Les isothermes sont des plans perpendiculaires à ox • La puissance transmise q est proportionnelle : • à la Surface d’échange A • au gradient de température  q  k est la conductivité thermique

  7.  A x o q   II-La Conduction a-Cas à une dimension : ex le mur Les isothermes sont des plans perpendiculaires à ox La puissance transmise q est proportionnelle : à la Surface d’échange A au gradient de température [q]=W=J/s [A]=m2 [dT/dx]=K/m [k]=W/Km

  8. II-La Conduction a - Cas à une dimension : ex le mur b - Cas général : milieu isotrope et homogène k est la conductivité thermique

  9. qx qx +dqx o x II-La Conduction a - Cas à une dimension : ex le mur b - Cas général : milieu isotrope c - Equation de bilan d’énergie La quantité de chaleur emmagasinée pendant un temps dt est donc qx dt-(qx +dqx)dt

  10. qy+dqy z qx qx +dqx o x qy y La quantité de chaleur emmagasinée pendant un temps dt est donc II-La Conduction a - Cas à une dimension : ex le mur b - Cas général : milieu isotrope c - Equation de bilan d’énergie (qx+qy+qz ) dt-( qx+dqx + qy+dqy + qz+dqz) dt

  11. qy+dqy z qx qx +dqx o x qy y II-La Conduction a - Cas à une dimension : ex le mur b - Cas général : milieu isotrope c - Equation de bilan d’énergie densité volumique de source de chaleur La quantité de chaleur emmagasinée pendant un temps dt est donc

  12. Densité volumique de source de chaleur Chaleur spécifique massique II-La Conduction qy+dqy z qx qx +dqx o x a - Cas à une dimension : ex le mur b - Cas général : milieu isotrope c - Equation de bilan d’énergie qy y La quantité de chaleur emmagasinée pendant un temps dt est donc

  13. II-La Conduction a - Cas à une dimension : ex le mur b - Cas général : milieu isotrope c - Equation de bilan d’énergie Comme qx , qy ,qz sont apportées par conduction Le bilan de chaleur pendant un temps dt est donc

  14. III-Le Rayonnement Le nombre de photons et leur énergie dépendent : - de la température - de l’état de surface h T

  15. [q]=W=J/s [A]=m2 []=W/K4m2 [T]=K III-Le Rayonnement corps noir: puissance émise dans un demi espace par une surface A à une température T Loi de Stephan Constante de Stephan -4m-2

  16. III-Le Rayonnement corps gris : rayonne de manière isotrope  représente l’émissivité de la surface 

  17. IV-La Convection Tp T∞ Processus d’échange avec déplacement de matière

  18. [q]=W=J/s [A]=m2 [h]=W/Km2 [T]=K IV-La Convection La puisance transmise q est proportionnelle : • - à la surface d’échange A - à l’écart de température entre la paroi et le fluide q=hA(Tp-T∞)

  19. T2 T1 Les trois grands modes d’échanges de chaleurV-Conclusion

  20. T2 T1 Les trois grands modes d’échanges de chaleurV-Conclusion Tp1 qh Tp2

  21. T2 T1 Les trois grands modes d’échanges de chaleurV-Conclusion Tp1 qh qk Tp2

  22. T2 T1 En régime permanent: qh=qk= qh’ Les trois grands modes d’échanges de chaleurV-Conclusion Tp1 qh’ qh qk Tp2 hA(Tp2-T2)= -kA(Tp2-Tp1)/ hA(T1-Tp1)

  23. Tp1 T2 qh’ qh qk T1 Tp2 Les trois grands modes d’échanges de chaleurV-Conclusion

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