Thermique (04_XDTHE)

• Coefficient : 1.5
• Volume Horaire: 49h estimées de travail (dont 18h EdT)
  CTD : 18h encadrées
  Travail personnel hors EdT : 31h

Liste des AATs

Description

Maîtriser les connaissances de base en thermique permettant la compréhension des quantités et transferts de chaleur et de leur impact sur la température.

1. Généralités : Notions sur les quantités de chaleur et les échanges énergétiques
2. Les modes de transfert thermique en régime stationnaire et dans certains cas de régimes transitoires

• Conduction : lois fondamentales, équivalence résistance thermique/électrique
• Convection : convection forcée, nombres adimensionnels, lois semi-expérimentales
• Rayonnement : Loi de Stefan-Boltzmann

Acquis d'Apprentissage visés (AAv)

• AAv1 [heures: 13, B3, B4] : À la fin du semestre, l'étudiant sera capable de calculer de façon détaillée les quantités de chaleur échangées entre des systèmes en fonction de leurs paramètres et des transitions de phase potentielles et d'en déduire l'évolution de leur température en fonction du temps pour un système avec une température homogène. Pour être suffisamment détaillé, le calcul devra préciser, si nécessaire :

  • l'application du principe de conservation de l'énergie sur un système isolé ;
  • la détermination de la variation d'enthalpie lors d'un changement d'état ;
  • le lien entre la variation de chaleur et la variation temporelle de température d'un système.

• AAv2 [heures: 13, B2, B3, B4] : À la fin du semestre, l'étudiant sera capable de calculer de façon détaillée la répartition de la température 1D en régimes stationnaire et transitoire, dans un solide soumis à de la conduction et/ou des sources ou échanges externes de chaleur. Pour être suffisamment détaillé, le calcul devra préciser, si nécessaire :

  • la détermination de l'équation de la chaleur pour un système en régime stationnaire ;
  • la détermination de l'équation de la chaleur pour un système en régime transitoire ;
  • la détermination de la résistance thermique d'un système ;
  • l'application de l'analogie électrique sur l'assemblage de résistances thermiques.

• AAv3 [heures: 13, B3, B4] : À la fin du semestre, l'étudiant sera capable de calculer de façon détaillée le coefficient d'échange de chaleur de la loi de Newton d'un système conducto-convectif forcé. Pour être suffisamment détaillé, le calcul devra préciser, si nécessaire :

  • la loi phénoménologique de Newton pour la conducto-convection ;
  • le calcul les nombre adimensionnel relatifs à la conducto-convection (Re, Pr, Nu) ;
  • la détermination du type d'écoulement (laminaire ou turbulent) ;
  • la détermination du coefficient d'échange par conducto-convection.

Modalités d'évaluation

Une épreuves de contrôle continu longue, moyenne de plusieurs épreuves de contrôle continu courtes

Mots clés

Énergie, quantité de chaleur, transfert thermique, conduction, convection forcée, rayonnement

Pré-requis

• Mathématiques : fonction à plusieurs variables, dérivée partielle, limites, gradient, équations différentielles du 1er et 2e ordres à coefficients constants.

Ressources

Thermodynamique Diffusion thermique : cours avec exercices résolus LE HIR J. MASSON, 1997, Cote : 03.06 LEHI