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Transferts thermiques en régime variable

Mis à jour le

Responsable(s) : M. Issa JAFFAL

  • Cours
Code Cnam : ENT204-PAR
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  • Durée : 40 heures (+/- 10%)
  • A la carte
  • 4 crédits
  • Distanciel

Présentation

Public, conditions d'accès et prérequis

Prérequis

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

Objectifs

  • 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.

L'avis des auditeurs

Les dernières réponses à l'enquête d'appréciation pour cet enseignement : Fiche synthétique au format PDF

Compétences et débouchés

Compétences

  • 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.

Informations pratiques

Contact

  • Département : EPN01 - Énergétique
  • Tel : 01 40 27 21 65
  • Email : energie@cnam.fr
  • Adresse : 292 rue St Martin - 75003 Paris
Le Cnam - école de l'énergie
Par ses missions de formation, de recherche et de diffusion de la culture scientifique et technique, le Cnam est un acteur majeur de toutes les transitions : écologique, énergétique, numérique, économique, pédagogique, sociétale... Afin d'accompagner ces transitions, l'établissement propose des écoles thématiques pour mettre en lumière les expertises et proposer une offre de formation riche et pluridisciplinaire. Le Cnam a ainsi ouvert l'École des transitions écologiques, l'École de l'énergie, l'École de la santé et l'École du numérique et de l'intelligence artificielle.

Programme

Contenu

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

Formation mère

Transferts thermiques en régime variable

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