Livre : Introduction aux transformation thermique
Résumé
Plus de 85 % de l’énergie consommée dans le monde passe par la combustion de réserves fossiles ou de ressources renouvelables. D’autre part, quelles que soient les technologies utilisées, la maîtrise de l’énergie nucléaire, de l’énergie solaire thermique, de la géothermie profonde ou des pompes à chaleur reposent en partie sur les transferts thermiques. De plus, les efficacités des systèmes de propulsion, de production d’énergie et, plus généralement encore, de la plupart des systèmes industriels ou d’usage courant, électroniques par exemple, dépendent aussi de la maîtrise du conditionnement thermique de ces systèmes. Les transferts thermiques constituent donc une science clé de l’énergie. La cinquième édition de cet ouvrage repose sur l’expérience acquise par les trois auteurs, professeurs à l’École Centrale Paris, tant en enseignement qu’en recherche au sein du laboratoire d’énergétique moléculaire, macroscopique combustion (EM2C). Elle est organisée en deux parties : La première partie de l’ouvrage « Première approche des transferts thermiques », de niveau Licence 3, constitue une présentation de l’ensemble de la discipline avec un minimum de formalisme. Les différents modes de transfert, par conduction, rayonnement et convection thermiques, sont progressivement introduits en privilégiant une approche physique des phénomènes. Dans cette partie, les applications envisagées sont généralement monodimensionnelles, de façon à éviter les difficultés d’ordre mathématique ou numérique engendrées par des géométries complexes. Dans le même esprit, les transferts convectifs sont abordés en amont d’un cours de mécanique des fluides dans cette première partie. L’accent est mis qualitativement d’abord, puis à partir des outils de l’analyse dimensionnelle, sur le couplage entre phénomènes de diffusion et de convection dans les couches limites. Cette première partie du cours est illustrée : – d’exercices d’application immédiate résolus, au fil des paragraphes, – de problèmes de synthèse résolus, en fin de partie. Représentatifs de la grande diversité des applications de la discipline, ils mettent en jeu les couplages entre les différents modes de transfert. La deuxième partie « transferts thermiques avancés », de niveau Master, introduit des modèles avancés de rayonnement thermique et de transfert convectif. Le cas gé- néral des transferts radiatifs en milieu semi transparent et les cas limites des milieux optiquement minces et des milieux optiquement épais sont abordés. Une attention © particulière est portée sur la modélisation des propriétés radiatives des gaz, prenant Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. XI Transferts thermiques. Introduction aux transferts d’énergie en compte l’épineux problème des corrélations spectrales. Le chapitre sur les différentes voies de modélisation des transferts turbulents intègre des développements récents de la recherche. Le chapitre « Bases physiques des transferts » constitue une innovation de cette cinquième édition. Au-delà du traitement des transferts diffusifs et radiatifs en non-équilibre et à l’équilibre thermodynamique local, ce chapitre constitue une introduction à la nanothermique. Cette deuxième partie du cours constitue aussi une référence pour les ingénieurs d’études avancées et de recherche, ainsi que pour les chercheurs. J
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