ECHANGES THERMIQUES
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ECHANGES THERMIQUES • Une approche pragmatique, appliquée, pour le métier de l’ingénieur. • De nombreux exemples ( T D).
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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 - PowerPoint PPT Presentation
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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
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 CRABOL Masson
Tome1 Les principes
Tome 2 Applications industrielles
Tome 3 Corrigés de problèmes
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
I-Introduction
• La Conduction à travers la matière
T1
T2
Q
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
I-Introduction
• La Conduction à travers la matière
• Le Rayonnement
Vide
Air
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
I-Introduction
• La Conduction à travers la matière
• Le Rayonnement
• La Convection par déplacement de matière
•La puissance transmise q est proportionnelle :•à la Surface d’échange A•au gradient de température
II-La Conduction
a-Cas à une dimension : ex le mur
T2 T1
q kAdT
dxo x
A
q
k est la conductivité thermique
•Les isothermes sont des plans perpendiculaires à ox
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 températureT2 T1
q kAdT
dx
o x
A
q
[q]=W=J/s[A]=m2
[dT/dx]=K/m [k]=W/Km
II-La Conductiona - Cas à une dimension : ex le mur
b - Cas général : milieu isotrope et homogène
dq k grad
T dS
k est la conductivité thermique
II-La Conductiona - Cas à une dimension : ex le mur
b - Cas général : milieu isotrope
c - Equation de bilan d’énergie
qx qx +dqx
La quantité de chaleur emmagasinée pendant un temps dt est donc
qx dt-(qx +dqx)dt
o x
II-La Conductiona - 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
qx qx +dqx
La quantité de chaleur emmagasinée pendant un temps dt est donc
o x
qy y
zqy+dqy
II-La Conductiona - 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 qx +dqxo x
y
z
qy
qy+dqy
q
densité volumique de source de chaleur
dtdxdydzqdtdqdqdq- zyx
II-La Conductiona - 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 qx +dqxo x
y
z
qy
qy+dqy
dttTCdxdydzdtdxdydzqdtdqdqdq zyx
-
q
C
Densité volumique de source de chaleurChaleur spécifique massique
II-La Conductiona - Cas à une dimension : ex le mur
b - Cas général : milieu isotrope
c - Equation de bilan d’énergie
Le bilan de chaleur pendant un temps dt est donc
Comme qx , qy ,qz sont apportées par conduction
dq x q x
xdx
x
kT
x
dx(dydz)
t
TC qgradTkdiv
T
h
III-Le Rayonnement
Le nombre de photons et leur énergie dépendent :- de la température- de l’état de surface
III-Le Rayonnement
corps noir: puissance émise dans un demi espace par une surface A à une température T
q AT4Loi de Stephan
[q]=W=J/s
[A]=m2 []=W/K4m2
[T]=K
Constante de Stephan -4m-2
corps gris : rayonne de manière isotrope
q AT4
III-Le Rayonnement
représente l’émissivité de la surface
IV-La Convection
Tp T∞
Processus d’échange avec déplacement de matière
IV-La Convection
La puisance transmise q est proportionnelle :
q=hA(Tp-T∞)
- à la surface d’échange A
- à l’écart de température entre la paroi et le fluide
[q]=W=J/s
[A]=m2 [h]=W/Km2
[T]=K
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
V-Conclusion
T1
T2
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
V-Conclusion
T1
T2Tp1
Tp2
qh
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
V-Conclusion
T1
T2Tp1
Tp2
qhqk
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
V-Conclusion
T1
T2Tp1
Tp2
qhqkqh’
En régime permanent: qh= qk= qh’
hA(Tp2-T2)= -kA(Tp2-Tp1)/ hA(T1-Tp1)
Les trois grands modes d’échanges de chaleur
V-Conclusion
T1
T2Tp1
Tp2
qhqkqh’
