Transferts appliqués : transferts thermiques et transferts de matière
Nombre de crédits
3 ECTS
Durée de la formation
30 heures
Modalité
-
objectifs de la formation
Donner aux élèves les connaissances scientifiques et techniques relatives aux transferts de matière et de chaleur
compétences et débouchés
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.
Modalités et délais d'accès
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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.
programme de la formation
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, e – 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
diplôme(s) associé(s)
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Méthodes pédagogiques
Modalité Présentiel
Les cours en présentiel : ils ont lieu en présence des élèves et de l’enseignant dans un centre Cnam :
- hors temps de travail (HTT)c'est à dire le soir (souvent à partir de 18h30) ou le samedi,
- en journée (au rythme d'un cours par semaine ou bien de quelques journées bloquées dans le semestre).
Aucun cours n’est enregistré ni diffusé via Internet. La présence physique des élèves est nécessaire.
Les examens se déroulent exclusivement dans le centre Cnam où se déroulent les cours.
Modalité Hybride
La modalité hybride est une combinaison entre :
- des regroupements en salle à présence physique indispensable (non diffusés via Internet et non enregistrés),
- des webconférences régulières à présence fortement conseillée,
- des activités distantes via la plateforme d’enseignement à distance pouvant prendre la forme de :
- la mise à disposition de ressources pédagogiques formalisées (cours magistraux : notions et concepts),
- des travaux à réaliser tutorés (activités pédagogiques : exercices, cas, lectures, rédaction de notes, de dossiers qui font écho aux ressources pédagogiques et/ou aux activités réalisées dans le cadre des regroupements physiques, forums …),
- des travaux personnels non tutorés.
Modalité Foad
La modalité Foad est parfaitement adaptée à votre disponibilité :
- des webconférences régulières à présence indispensable (accessibles en direct via internet, enregistrées pour visualisation en différé),
- des activités distantes via la plateforme d’enseignement à distance pouvant prendre la forme de :
- la mise à disposition de ressources pédagogiques (cours, exercices, cas),
- des travaux à réaliser tutorés via la plateforme d’enseignement à distance,
- des travaux personnels non tutorés.
méthode d'évaluation
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Equivalences, passerelles & suite de parcours
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Nos tarifs
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