Le transfert de chaleur est une discipline riche en phénomènes physiques et en applications pratiques dans notre vie de tous les jours. Leur prédiction est primordiale dans tout dimensionnement de la plupart des systèmes industriels, spatiaux, aéronautiques et domestiques. D’autant plus que nos sociétés ont engagé un processus d’optimisation énergétique pour réduire les émissions à gaz à effet de serre et pour anticiper la future mutation énergétique.
Ce livre présente les trois modes de transmission de la chaleur ; la conduction, la convection et le rayonnement.
Il permet aux lecteurs (étudiants de cursus universitaire ou ingénieur, ou ingénieurs et spécialistes) ayant les pré-requis de thermodynamique classique, de s’initier à cette discipline ou d’approfondir cette matière.

• Le premier objectif est de donner au lecteur les connaissances de base permettant d’analyser un problème de transfert de chaleur en termes de modes de transfert dominants ceci afin de procéder à la modélisation physique du problème posé.
• Le deuxième objectif est de mettre à la disposition du lecteur avec rigueur l’ense
des équations locales ou globales et les conditions aux limites qui constituent le modèle mathématique.
• Le troisième objectif est de présenter de manière exhaustive l’ensemble des méthodes de solution sous forme analytique, ou de corrélations entre nombres adimensionnels avec un aperçu des approches numériques qui sont complémentaires aux deux approches précédentes.

Table des matières

Introduction générale

I Transfert de chaleur par conduction
Liste des Symboles Conduction
1 Introduction
2 Conduction stationnaire de la chaleur
3 Conduction instationnaire de la chaleur : systèmes à température uniforme
4 Conduction instationnaire de la chaleur : méthode de la séparation des variables
5 Conduction instationnaire de la chaleur: théorème de Duhamel
6 Conduction instationnaire de la chaleur: fonctions de Green
7 Conduction instationnaire de la chaleur: transformation de Laplace
8 Solutions numériques


II Transfert de chaleur par convection
Liste des Symboles Convection
9 Introduction
10 Lois de conservation
11 Modèles mathématiques et nombres adimensionnels
12 Convection forcée laminaire : couche limite dynamique et thermique
13 Convection forcée laminaire : écoulements cisaillés libres
14 Convection forcée laminaire : canal plan et conduite circulaire
15 Convection naturelle
16 Convection turbulente
17 Corrélations de transfert de chaleur

III Transfert de chaleur par rayonnement
Liste des Symboles Rayonnement
18 Introduction
19 Définitions relatives au rayonnement thermique
20 Emission de surfaces opaques
21 Interaction d’un champ de rayonnement avec la matière
22 Transferts radiatifs entre surfaces