Conductivité thermique

Résistance thermique de contact et dynamique moléculaire I. Principe Les scientifiques ont réussi à identifier les équations régissant les transferts de chaleur entre deux solides pour des contacts parfaits. Mais dans la réalité, le contact parfait entre deux solides n’existe pas. On observe expérimentalement une baisse brutale de la température à l’interface entre les deux solides. Ce phénomène a conduit à envisager l’existence de la résistance thermique de contact. Cependant

La Conduction Thermique par Rafic YOUNES ULFG – S9 Département Mécanique Plan • • • • • • • • • 1 - Introduction et Généralités 2 - La conduction thermique 3 - L'équation de la chaleur 4 – Le coefficient de conduction 5 – Applications analytiques 6 – Applications numériques 7 - Applications sur pdetool 8 – Mesure de λ 9 – Résumé 1 - Introduction et Généralités 2 - La conduction thermique • Joseph FOURIER – 1768-1830 • 1795 - étudiant puis enseignant à l'École Normale qui vient juste d'être

Expression du flux de chaleur Calcul du flux de chaleur en convection forcée Calcul du flux de chaleur en convection naturelle Convection avec changement d’états Condensation Ebullition Conclusion Introduction La thermique décrire quantitativement dans l’espace et dans le temps l’évolution des grandeurs caractéristiques du système. Elle se repose sur trois différents mécanismes transfert de chaleur par conduction, rayonnement et par convection tous d’eux en deux régimes

principe appliqué à ’un fluide en écoulement permanent Pour une entrée et une sortie : 1 1 hs –he + .v2 + g.zs - .v2 - g.ze = wi + qth ⇔ ∆h +∆ec + ∆(g.z) = wi + qth s e 2 2 où wi est le travail indiqué massique reçu par le fluide; qth est le transfert thermique massique reçu par le fluide ; ec est l’énergie cinétique macroscopique massique du fluide ; ou, en multipliant par le débit massique Dm = dm : dt Dm.[∆h +∆ec + ∆(g.z)] = Pi + Pth Généralisation à plusieurs entrée/sorties : 1 2 [−ε k .Dmk .(hk

Propriétés et performances thermiques des matériaux Mise à jour en avril 2008 L’isolation joue un rôle fondamental pour la réduction des consommations énergétiques et également pour créer un espace de vie sain et plus confortable. En hiver, l'isolation permet de garder la chaleur à l'intérieur et donc de limiter les déperditions thermiques du bâtiment. En été, elle permet également de limiter le flux de chaleur entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment. Aujourd'hui, il existe dans le commerce

FONDAMENTAUX DE LA THERMIQUE La conductivité thermique (_ exprimée en W/m.°C) Cette valeur définit le flux de chaleur traversant 1 mètre de matière. C’est la capacité d’un matériau à transmettre ou à retenir la chaleur. Elle permet de comparer la capacité à isoler, de plusieurs matériaux de même épaisseur soumis à 1 degré d’écart entre ses 2 faces. Des tests sont effectués en laboratoires pour déterminer cette valeur puis un certificat ACERMI est délivré au fabricant qui en fait la demande. En

de la simulation_2 (influence du débit du fluide froid)…………………………………………………………………………...57  IV.2.2 Méthode avec sans fixation de la chute de pression…………..…57 Interprétation de la deuxième méthode……………………………………...59  IV.3 Calcul de l’efficacité thermique de cet échangeur…………………….59 Conclusion générale et les perspectives…………………………………...…62 Références ANNEXE 1: La géothermie ANNEXE 2: Méthodes de calcul des échangeurs de chaleur Nomenclature a, b, c et d A Cnl Cp De E f h k1; k2;

96) (Solution 4:) 2 Exercice 4: Protection thermique d’un composant (Solution 5:) 3 Exercice 5: four électrique à chaleur tournante (Solution 6:) 3 Exercice 6: Echauffement d’un moteur électrique.( Solution 7:) 4 Exercice 7: Limitation de la valeur efficace de l’intensité du courant parcourant un câble électrique.( Solution 8:) 5 Exercice 8: Plaque de cuisson à induction électromagnétique.( Solution 9:) 5 Exercice 9: Dissipateur thermique (Solution 10:) 6 Exercice 10: Radiateur pour

Département G.Civil et G.Informatique Année Universitaire 2008 / 2009 TD de transfert thermique Série N°2 Exercice 1: On étudie l’écoulement stationnaire d’un fluide Newtonien visqueux incompressible dans un espace limité par deux plans verticaux parallèles distants de H’, portés à des températures constantes et uniformes T’1 et T’2 avec T '1  T ' 2 (Figure 1),  est la viscosité dynamique du fluide, , sa diffusivité thermique et  son coefficient de dilatation. La masse volumique  du fluide est supposée

Métal 37°C 20°C Flux de chaleur important 1.2 Loi de Fourier Dans les milieux isotropes  ϕ(M ) = − λ (M ) W/m2 W/mK Polystyrène 37°C 20°C Flux de chaleur faible  gradT(M ) K /m  ϕ(M ) : Vecteur densité de flux de chaleur λ (M ) : Conductivité thermique Dans les milieux anisotropes     ϕ(M ) = − λ (M )  gradT(M )  ϕ(M ) donne la direction de l’écoulement de la chaleur. Exemple du mur simple Intérieur  ϕ  ϕ  ϕ Extérieur  gradT 1000°C 900 800 700 600 500°C