Transferts thermiques en régime variable

Description

Introduction au régime variable

• Différences ente régime variable et régime stationnaire
• Importance des régimes variables dans les applications thermiques
• Équations fondamentales en régime variable

Éléments de mathématiques appliquées

• Équations différentielles ordinaires et équations aux dérivées partielles
• Transformation de Laplace 
• Fonctions de transfert 
• Méthode de séparation des variables

Rappel sur les transferts thermiques

• Champs de températures et de flux de chaleur 
• Conservation de l’énergie 
• Loi de Fourier
• Équation générale de la chaleur
• Conditions aux limites 

Transferts thermiques en régime variable

• Critère de Biot
• Conduction, rayonnement et convection en régime variable
• Couplage conduction-convection-rayonnement
• Réponse temporelle des systèmes thermiques 

Conduction en régime variable

• Modélisation des géométries simples : plaque, cylindre, sphère 
• Application de la méthode de séparation des variables
• Application de la transformée de Laplace
• Approches graphiques
• Conduction multidimensionnelle

Méthodes numériques 

• Méthodes des différences finies
• Schémas numériques explicites et implicites
• Simulation de problèmes unidimensionnels et bidimensionnels avec conditions variables

Modélisation des systèmes thermiques 

• Refroidissement et chauffage de matériaux
• Échangeurs de chaleur
• Dispositifs de stockage thermique

Finalité

• Acquérir les méthodes d’analyse et de modélisation des transferts thermiques en régime variable. 
• Comprendre le comportement instationnaire des systèmes sous différentes conditions aux limites.
• S’approprier les outils pour simuler et interpréter la réponse temporelle des systèmes thermiques.

Compétences visées

• Analyser les transferts thermiques dans les systèmes soumis à des conditions variables.
• Identifier les facteurs influençant les transferts thermiques instationnaires et interpréter la réponse des systèmes.
• Modéliser les transferts thermiques en régime variable à l’aide de méthodes analytiques et numériques.

Prérequis

• Transferts thermiques (ENT101)
• Bases des mathématiques appliquées (UTC101)
• Notions de programmation Python