I- Généralités II- Conduction III- Rayonnement IV- Convection V
II.A.- Loi de Fourier. II- Conduction. TRANSFERTS THERMIQUES 1 - Flux par conduction reçu par un volume V délimité par une surface S.
TRANSFERTS THERMIQUES
II. Conduction en régime permanent sans dissipation interne de chaleur . Le transfert de chaleur par rayonnement entre deux corps séparés par du vide ou ...
MTTH.pdf
II-6-3) Solution de l'équation générale de conduction pour les ailettes unidimensionnelles conduction convection et rayonnement thermique.
thermique.pdf
Effusivité thermique f. Facteur de forme de rayonnement. F. Coefficient de forme de conduction. Fo. Nombre de Fourier g. Accélération de la pesanteur.
Présentation PowerPoint
IV- CONVECTION THERMIQUE. 1- Introduction. 2- Convection naturelle. 3- Convection forcée. V- TRANSFERTS THERMIQUES PAR RAYONNEMENT. 1- Généralité.
Sommaire
II.2 Conduction de la chaleur dans une même phase . convection. Dans le chapitre IV nous décrivons la structure du rayonnement thermique (radiation).
Diapositive 1
21 sept. 2020 Généralités sur les transferts thermiques. 2. Conduction. 3. Convection. 4. Application aux échangeurs de chaleur. 5. Rayonnement.
COURS DE TRANSFERTS THERMIQUES Philippe Marty 2012-2013
Ce cours constitue une introduction `a la conduction et au rayonnement. La convection n'y est pas abordée. 4. Page 6. Chapter 2.
Les Échangeurs Thermiques
IV. Les échangeurs à faisceaux complexes. 1. Généralités. 2. Échangeurs 1-2 •Le transfert thermique ne s'effectue que par convection et conduction.
TRANSFERT THERMIQUE T.E.C 368 Filière : GENIE MECANIQUE
Chapitre III : anges entre surfaces grises. Chapitre IV : rayonnement combiné avec la convection et la conduction. Intitulé : MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
Thermique
Notions fondamentales
Jean-Martial Cohard
Jean-martial.cohard@ujf-grenoble.fr
Thermique :
Introduction
climatisationEau chaude chauffagePourquoi étudier la thermique en génie civil ?Le confort est il
la seule raison ? ...Thermique :
Introduction
Quelle facture pour notre petit confort ?
Consommation énergétique
Par secteur en Mtep (million de tonnes équivalent pétrole) = 41,868 PJFacture énergétique
par énergie en Milliard de francs courantsSource :www.industrie.gouv.fr/energie
Thermique :
Introduction
L'évolution de la consommation pour
le secteur résidentiel tertiaire pourcentage de la consommation d'énergie pour le secteur résidentiel33.13%31.28%29.53%
26.73%25.65%25.20%25.72%25.27%
0% 20% 40%19701973197919851990199520002004
consomation par énergie pour le secteur résidentiel tertiaire 0.00 20.00 40.0060.00
80.00
100.00
120.00
boisélectricité (tep)
charbon (tep) pétrole (tep) gaz (tep)Thermique :
Introduction
Les réactions pour alléger les charges :
Mise en place de réglementation
1974Naissance du coefficient G
(G comme "déperditionsGlobales")1976
1ère réglementation pour
le secteur non résidentiel,Apparition du coefficient G11980
Lancement du 1er label :
le Label Haute Isolation1982Arrivée du coefficient B
(B comme "Besoins de chauffage"). Les niveaux d'isolation du Label HauteIsolation deviennent
obligatoires pour tous les logements. Fait nouveau : les apports solaires sont déduits des déperditions pour calculer les besoins de chauffage1983Lancement des labels
Haute Performance
Energétique (HPE) et
Solaire1988
Introduction du coefficient
C (C comme
"Consommations") ;1er renforcement de la réglementation pour le secteur non résidentiel ; progression des labels HPE et SolaireL'exigence réglementaire
porte désormais sur la consommation C,Economies cumulées depuis 1986Par secteur en Mtep
Source :www.industrie.gouv.fr/energie
Thermique :
Introduction
Lutter contre l'effet de serre
Les prévisions pour 2010 sont de l'ordre
de 122 Mt pour le bâtimentLe protocole de Kyoto préconise un retour
au niveau de 1990 pour le totalPour le secteur bâtiment L'effort
d'économie représente 16,6% du total des émissionsémission de CO2 en Million de tonnes 368440
541
624
555574
0 100200
300
400
500
600
700
800
900
2001 (e)
200220032004
secteur batimenttotal FranceThermique :
Introduction
Les enjeux d'aujourd'hui :
La RT 2000 ... 2005 ... 2012
1 Un enjeu planétaire
Lutter contre l'effet de serre
2 Un enjeu social
Maîtriser les loyers et les charges
Pour que chacun puisse trouver un logement
correspondant à ses capacités financières, Les préoccupations actuelles d'économie d'énergie intègrent elles aussi cet aspect.3 Un enjeu de compétitivitéEtre présent sur le marché
européen et à l'international4 Un enjeu de simplification
Favoriser l'application de la
réglementation et l'innovation.Thermique :
Introduction
Principes de la RT2000
• Des exigences à satisfaire : • Des outils de calcul pour les coefficients Ubat (W/K.m2), C, ... • Des solutions technologiques agréées pour satisfaire la réglementation • Deux démarches possibles-Consommation C < Cref -Température TicThermique :
Introduction
Objectifs du cours
comprendre les processus d'échange thermique entre différents milieux pour : • décoder les coefficients proposés par la réglementation, • Choisir des matériaux isolants, • Concevoir des éléments de structure pour casser les ponts thermiques, • Estimer le séchage d'un ouvrage en béton,Thermique :
Introduction
Plan du cours
I-INTRODUCTION
II- QUELQUES DEFINITIONS DE THERMIQUE
1- Les grandeurs thermiques
2- Les modes de transmission de la chaleur
III-CONDUCTION THERMIQUE
1- Régime permanent
2- Régime transitoire
3- Analogie avec l'électricité
IV-CONVECTION THERMIQUE
1- Introduction
2- Convection naturelle
3- Convection forcée
V-TRANSFERTS THERMIQUES PAR RAYONNEMENT
1- Généralité
2- Quelques définitions
3- Interaction rayonnement-matière
4- Rayonnement électromagnétique et température
5- Lois fondamentales du rayonnement
6- Transfert par rayonnement entre surfacesQT1T2
T1> T2
TST¥ < TS
Mouvement de fluide
forcé ou induit par DTQ T1T2 Q La grande Ennéade d'Héliopolis nous renseigne sur le sujet : •Rê-Atoum - le dieu solaire créateur de l'univers •Sekhmet - une déesse qui évoque la toute puissance des radiations solaires. Elle incarne l'oeil flamboyant de l'astre solaire •Tefnout - la chaleur, le souffle humide, une incarnation de SekhmetThermique :Introduction
Qu'est-ce que la chaleur?
Thermique :
Introduction
Qu'est-ce que la chaleur?
-Joseph Black (1728 - 1799) est plus éloquent •La théorie calorique: un fluide invisible, indestructible et sans masse qui migre d'un corps chaud vers un corps plus froid. -Antoine Lavoisier (1743 - 1794) nous renseigne •"un fluide très subtil, très élastique, qui environne de toutes parts la planète que nous habitons, qui pénètre avec plus ou moins de facilité les corps qui la composent, et qui tend lorsqu'il est libre, à se mettre en équilibre dans tous ».Thermique :
Introduction
Qu'est-ce que la chaleur?
Benjamin Thompson (1753 - 1814)
" It is hardly necessary to add, that anything which any insulated body [...] can continue to furnish without limitation, cannot be a material substance; and it appears to me to be extremely difficult, if not quite impossible, to form any distinct idea of anything capable of being excited and communicated in the manner the heat was excited and communicated in these experiments, except it be motion. »James P. Joule (1818 - 1889)
Illustration du premier
principe de la thermodynamique :DU = W + Q
Thermique :
Introduction
Qu'est-ce que la Température?
T1 La température caractérise l'état d'énergie de la matière : l'agitation des molécules pour un fluide,Les vibrations des atomes pour les solides
Thermique :
Introduction
Les modes de transmission de la chaleur
QT1T2T1> T2
Conduction thermique
échange de chaleur entre deux
points d'un solide ou encore d'un liquide (ou d'un gaz) immobile et opaque. L'énergie de vibration (ou d'agitation) se transmet d'atome à atome (de molécule à molécule).C'est un transfert lent. TST¥ < TS
Mouvement de fluide
forcé ou induit par DTQConduction thermique
transfert de chaleur dans la matière avec mouvement macroscopique de la matière. Ce type de transfert n'intervient que pour les liquides et les gaz (C'est le fluide en mouvement qui transporte de la chaleur). T1T2 QRayonnement
échange de chaleur entre deux parois séparées par un milieu transparent ou semi-transparent. Les matériaux ont la propriété d'absorber ou d'émettre des photons qui emporte l'énergie. L'énergie emportée ou absorbée fait varier la température du matériaux. Il s'agit d'un transfert à distance quasi-instantané sans nécessité de support matériel.Thermique :
Introduction
Chaleur latente, chaleur sensible
T1 T2 Tf TfQ1®2 = m.cp.(T1 - T2)
cp : chaleur spécifiqueT0 = 0° = csteT0 = 0° = cste
Q = m.L
L : coef de chaleur
latente m : masse des glaçonsThermique :
Introduction
Plan du cours
I-INTRODUCTION
II- QUELQUES DEFINITIONS DE THERMIQUE
1- Les grandeurs thermiques
2- Les modes de transmission de la chaleur
III-CONDUCTION THERMIQUE
1- Régime permanent
2- Régime transitoire
3- Analogie avec l'électricité
IV-CONVECTION THERMIQUE
1- Introduction
2- Convection naturelle
3- Convection forcée
V-TRANSFERTS THERMIQUES PAR RAYONNEMENT
1- Généralité
2- Quelques définitions
3- Interaction rayonnement-matière
4- Rayonnement électromagnétique et température
5- Lois fondamentales du rayonnement
6- Transfert par rayonnement entre surfacesQT1T2
T1> T2
TST¥ < TS
Mouvement de fluide
forcé ou induit par DTQ T1T2 QConduction
thermiqueQu'est ce que la conduction
QT1T2T1> T2Dans les liquides :
Agitation moléculaire
(mouvement brownien)Dans les solides :Vibration des molécules
QT1T2T1> T2
Conduction
thermiqueNotre appréciation de la conduction
La céramique nous paraît chaude
lorsqu'elle est vide à température ambiante. Elle conduit mal la chaleur de notre main. De même lorsqu'elle est pleine de café chaud, on ne se brûle pas (trop) les doigts ...La cuillère en argent nous paraît fraîche lorsqu'elle est à température ambiante. Elle conduit bien la chaleur de notre main, et l'emporte facilement pour augmenter sa température. De même lorsqu'elle est dans le café chaud, elle s'échauffe rapidement ...Conduction
thermiqueRégime permanent, régime transitoire
Régime permanent :
T1, T(x), T2, sont constant
. La température ne varie pas au court du temps. T1T2P1®2dS
T(x) xyz xT(x) T1T2Régime transitoire :
Exemple : une barre à la température T2
dont une extrémité est plongée subitement à la température T1. La température T(x) dans la barre varie en fonction du temps. T1T2P1®2dS
T(x) xz xT(x) T1T2t1t3t2t4
Conduction
thermiqueRégime permanent : Joseph FOURIER
Rien ne prédestinait Joseph Fourier à connaître une telle célébrité. Né en1768 dans une famille modeste, il se révèle très tôt doué pour les lettres et
les sciences. Mais c 'est l'étude des mathématiques qui provoque chez lui enthousiasme et passion. En 1789, il viendra à Paris, devant l'Académie, lire son premier mémoire sur les équations algébriques. Joseph Fourier va ensuite enseigner à Auxerre puis deviendra élève de la promotion de l'Ecole Normale de l'an 3, enseignera les mathématiques à l'Ecole Polytechnique. Il participera ensuite à l'expédition d'Egypte et sera chargé à son retour en France, d'écrire la préface historique de l'ouvrage qui regroupe l'ensemble des observations faites au cours de l'expédition. C'est en 1802, que Joseph Fourier est nommé Préfet de l'Isère. Grâce à sa puissance de travail, il réalisera au cours de son mandat de grands travaux : assèchement des marais de Bourgoin, tracé de la route de Grenoble à Turin. Il prêtera aussi une grande attention à tous les niveaux de l'enseignement mis en place dans les lycées (1804) et la faculté des Sciences (1811) qui porte aujourd'hui son nom. De retour à Paris, il entrera à l'Académie en 1816, tout en continuant ses travaux de recherche concernant la propagation de la chaleur, les températures du globe terrestre et des espaces planétaires, constituant son oeuvre sous le titre " Théorie analytique de la chaleur ". En 1826, il entre à l'Académie Française et, malgré sa maladie, travaillera inlassablement jusqu'à la fin de sa vie. Il meurt le 17 Mai 1830.Conduction
thermiqueRégime permanent : Loi de FOURIER
Pint®extTextTint > Text
Pint®ext = dQint®ext /dt = - l.S/L . (T ext - Tint) Pint®ext est le flux de chaleur à travers la surface SSMurLIntérieurExtérieur
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