Transferts appliqués : transferts thermiques et transferts de matière
Code UE : UTC107
- Cours
- 3 crédits
- Volume horaire de référence
(+ ou - 10%) : 30 heures
Responsable(s)
Stephane VITU
Public, conditions d’accès et prérequis
Public concerné : Futurs ingénieurs en génie des procédés, futurs responsables en production dans les industries chimiques et pharmaceutiques (RNCP II*), futurs titulaires du master "ingénierie chimique".
Conditions d'accès : Avoir un niveau bac + 2 scientifique et technique.
Conditions d'accès : Avoir un niveau bac + 2 scientifique et technique.
L'avis des auditeurs
Les dernières réponses à l'enquête d'appréciation pour cet enseignement :
Présence et réussite aux examens
Pour l'année universitaire 2022-2023 :
- Nombre d'inscrits : 57
- Taux de présence à l'évaluation : 65%
- Taux de réussite parmi les présents : 65%
Objectifs pédagogiques
Donner aux élèves les connaissances scientifiques et techniques relatives aux transferts de matière et de chaleur
Compétences visées
A l'issue de cet enseignement, les élèves seront capables d'effectuer des calculs de transferts de matière et de chaleur et de choisir et dimensionner un échangeur thermique.
Mots-clés
Contenu
1/ Introduction
Introduction de la notion de transfert à partir d’exemples de la vie courante, positionnement et importance de la problématique par rapport aux différentes spécialités de l’EPN1
2/ Transferts thermiques
Présentation des trois modes de transfert
Conduction : description, loi de Fourier, conductivité thermique, résistance de contact
Convection : description, loi de Newton, couche limite thermique, nombres adimensionnels (Nu, Re, Gr, Pr…) et estimation du coefficient de convection thermique
Rayonnement : description, corps noir et corps réel, émissivité, loi de Stefan-Boltzmann, calcul de flux échangés
Association des modes de transfert
Représentation des transferts thermiques réels, association convection(s) et conduction(s), notion de coefficient global de transfert thermique
Échangeurs : principales technologies
Principales technologies d’échangeurs et de leurs domaines d’utilisation, radiateurs / échangeurs à tubes ailetés, échangeurs tubulaires, échangeurs à plaques
Bases pour le calcul des échangeurs de chaleur
Bilan thermique sur un échangeur, profils de température dans des échangeurs simples ; influence du sens de circulation des fluides et d’un éventuel changement de phase. Calcul du flux de chaleur transféré, du coefficient global de transfert, estimation de la surface nécessaire d’un échangeur. Notion de résistance d’encrassement, notion de rendement, de rapport thermique et d’efficacité d’un échangeur et de nombre d’unités de transfert (NUT). Méthode de calcul d’échangeurs plus complexes (méthode du facteur correctif, ε – NUT)
3/ Transferts de matière
Présentation des deux modes de transfert de matière
Diffusion : description, première et seconde lois de Fick, méthodes d’estimation des coefficients de diffusion. Transfert par diffusion et convection : description et bilans
Coefficient de transfert de matière
Introduction de la notion de coefficient de transfert de matière, méthodes d’estimation / corrélations
Transfert de matière entre phases
Théorie du double film, notions de nombre d’unités de transfert (NUT) et de hauteur d’unité de transfert (HUT)
4/ Conclusion
Mise en parallèle des différents transferts : matière, chaleur et quantité de mouvement, lien avec le module "Hydraulique appliquée", notion d’analogie, identification des phénomènes de transfert sur des exemples
Introduction de la notion de transfert à partir d’exemples de la vie courante, positionnement et importance de la problématique par rapport aux différentes spécialités de l’EPN1
2/ Transferts thermiques
Présentation des trois modes de transfert
Conduction : description, loi de Fourier, conductivité thermique, résistance de contact
Convection : description, loi de Newton, couche limite thermique, nombres adimensionnels (Nu, Re, Gr, Pr…) et estimation du coefficient de convection thermique
Rayonnement : description, corps noir et corps réel, émissivité, loi de Stefan-Boltzmann, calcul de flux échangés
Association des modes de transfert
Représentation des transferts thermiques réels, association convection(s) et conduction(s), notion de coefficient global de transfert thermique
Échangeurs : principales technologies
Principales technologies d’échangeurs et de leurs domaines d’utilisation, radiateurs / échangeurs à tubes ailetés, échangeurs tubulaires, échangeurs à plaques
Bases pour le calcul des échangeurs de chaleur
Bilan thermique sur un échangeur, profils de température dans des échangeurs simples ; influence du sens de circulation des fluides et d’un éventuel changement de phase. Calcul du flux de chaleur transféré, du coefficient global de transfert, estimation de la surface nécessaire d’un échangeur. Notion de résistance d’encrassement, notion de rendement, de rapport thermique et d’efficacité d’un échangeur et de nombre d’unités de transfert (NUT). Méthode de calcul d’échangeurs plus complexes (méthode du facteur correctif, ε – NUT)
3/ Transferts de matière
Présentation des deux modes de transfert de matière
Diffusion : description, première et seconde lois de Fick, méthodes d’estimation des coefficients de diffusion. Transfert par diffusion et convection : description et bilans
Coefficient de transfert de matière
Introduction de la notion de coefficient de transfert de matière, méthodes d’estimation / corrélations
Transfert de matière entre phases
Théorie du double film, notions de nombre d’unités de transfert (NUT) et de hauteur d’unité de transfert (HUT)
4/ Conclusion
Mise en parallèle des différents transferts : matière, chaleur et quantité de mouvement, lien avec le module "Hydraulique appliquée", notion d’analogie, identification des phénomènes de transfert sur des exemples
Modalité d'évaluation
- Examen final
Bibliographie
- D. RONZE : Introduction au Génie des Procédés
- W.L. McCABE, J.C. SMITH : Unit operations of chemical engineering
- J.M. COULSON, J.F. RICHARDSON : Chemical Engineering
- ULLMANN : Processes and Process Engineering
- R.E. TREYBALL : Mass-transfer operations
- A.M. BIANCHI Y. FAUTRELLE, J. ETAY : Transferts thermiques
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants
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Intitulé de la formation
Responsable en ingénierie d'étude et de production option Production parcours Génie chimique
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Lieu(x)
Liban, Paris
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Intitulé de la formation
Diplôme d'ingénieur Spécialité Génie des procédés Parcours Procédés chimiques
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Type
Diplôme d'ingénieur
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Intitulé de la formation
Diplôme d'ingénieur Spécialité Génie des procédés Parcours Procédés pharmaceutiques
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Diplôme d'ingénieur
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Diplôme d'ingénieur
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Intitulé de la formation
Licence Sciences, technologies, santé mention Sciences et technologies Parcours Génie des procédés
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Intitulé de la formation
Licence Sciences, technologies, santé mention Sciences et technologies Parcours Génie des procédés
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Contact
Voir le calendrier, le tarif, les conditions d'accessibilité et les modalités d'inscription dans le(s) centre(s) d'enseignement qui propose(nt) cette formation.
UE
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Paris
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Paris
- 2024-2025 1er semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
- 2026-2027 1er semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
Comment est organisée cette formation ?2024-2025 1er semestre : Formation ouverte et à distance
Dates importantes
- Période des séances du 16/09/2024 au 18/01/2025
- Période d'inscription : du 10/06/2024 à 10:00 au 18/10/2024 à 23:59
- Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
- Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
Précision sur la modalité pédagogique
- Une formation ouverte et à distance (FOAD) est une formation dispensée 100% à distance, qui peut être suivie librement, à son rythme.
- Regroupements physiques facultatifs : Aucun
Organisation du déploiement de l'unité
- Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)
Modes d'animation de la formation
- Forum
- Visioconférence
- Organisation d'une séance de démarrage
- Evaluation de la satisfaction
- Hot line technique
Ressources mises à disposition sur l'Espace Numérique de Formation
- Documents de cours
- Enregistrement de cours
- Documents d'exercices, études de cas ou autres activités pédagogiques
Modalité de contrôle de l'acquisition des compétences et des connaissances (validation de l'UE)
- Examens présentiels dans un centre habilité
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Paris
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Paris
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Liban
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Liban
- 2024-2025 1er semestre : Formation en présentiel soir ou samedi
Comment est organisée cette formation ?2024-2025 1er semestre : Formation en présentiel soir ou samedi
Précision sur la modalité pédagogique
- Une formation en présentiel est dispensée dans un lieu identifié (salle, amphi ...) selon un planning défini (date et horaire).
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Liban
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Liban
Code UE : UTC107
- Cours
- 3 crédits
- Volume horaire de référence
(+ ou - 10%) : 30 heures
Responsable(s)
Stephane VITU