| MECA2324 | Transfert de chaleur et de masse |
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[30h+22.5h] 2q
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Enseignant(s) :
Léon BOLLE
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 Objectifs
Objectifs généraux :
- initier à des champs de connaissance utiles pour la pratique industrielle;
- susciter une attitude active d'apprentissage et de découverte de la part des étudiants.
Objectifs spécifiques :
- étude structurée d'un nombre limité de domaines du transfert de chaleur et de masse;
- valoriser les acquis des cours de base de " Mécanique des fluides et transferts I et II " et contribuer à assurer une synthèse opérationnelle des différentes thématiques qui y sont développées.
Cahier des charges
Etude approfondie de trois domaines du transfert de chaleur et de masse : rayonnement thermique, convection naturelle, échangeurs de chaleur.
Résumé
Description générale :
Lois de Fourier et de Ficks. Irreversibilité de phénomènes de transport. Production d'entropie. Lois phénoménologiques.
Le rayonnement thermique :
Rappel des notions de base; leur extension au cas d'effets directionnels. Les propriétés des surfaces réelles. Le rayonnement dans des matériaux absorbants, émissifs et dispersifs. Les matériaux semi-transparents et revêtus. Méthodes de calcul. Calcul pratique des enceintes contenant des gaz non lumineux. Le rayonnement des flammes.
La convection naturelle :
Phénoménologie. Couche limite au voisinage d'une paroi verticale. Transition et effet de la turbulence. Autres configurations avec écoulement externe. Chenaux verticaux (courts et longs). Enceintes chauffées latéralement. Enceintes chauffées par le dessous.
Les échangeurs de chaleu :r
Typologie. Calcul du coefficient global de transfert et des pertes de charge. Echangeurs liquide-liquide, gaz-gaz, gaz-liquide. Boucles d'eau et caloducs. Diagrammes (T, Q). Efficacité de la récupération, de l'échangeur. Transferts simultanés de chaleur et de masse : échangeurs avec condensation partielle d'une vapeur, réfrigérants atmosphériques.
Autres informations du cahier des charges
Prérequis :
Les deux cours de Mécanique des fluides et transferts I et II (MECA 2321 et 2322).
Travaux pratiques :
Les travaux pratiques comporteront quelques exercices et des séances de séminaire. Les séminaires seront consacrés à des publications récentes de la littérature internationale, analysées par interaction entre étudiants et enseignants.
Références bibliographiques :
- R. Siegel, J.R. Howell, "Thermal radiation heat transfer", Mc Graw-Hill, 1981
- A. Bejan "Heat transfer", J. Wiley, 1993
- J. Taine, J.P. Petit "Heat transfer", Prentice Hall, 1993
- R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, "Transport Phenomena", Wiley int. ed., 1960.
Valeurs ECTS de l'activité
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ELME22/E
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Deuxième année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil électro-mécanicien (énergie)
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(5 ECTS)
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FSA2DC/MC
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Diplôme d'études complémentaires en sciences appliquées (mécanique)
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(5 ECTS)
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MECA22
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Deuxième année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil mécanicien
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(5 ECTS)
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MECA23
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Troisième année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil mécanicien
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(5 ECTS)
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Valeur ECTS par défaut
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(5 ECTS)
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