Cours thermique

Leçon 1 • Nature de l'Énergie Thermique

Définit l'énergie thermique au niveau moléculaire et sa relation avec la température. Ancre toutes les analyses ultérieures de transfert de chaleur dans la réalité physique.

Leçon 2 • Fondamentaux du Bilan Énergétique

Applique le premier principe de la thermodynamique aux systèmes ouverts et fermés. Établit la comptabilité énergétique comme base de toute conception thermique.

Leçon 3 • Principes de Mesure de la Température

Couvre les principes thermométriques, les types de capteurs et les méthodes d'étalonnage. Fournit la base de mesure nécessaire à toute analyse thermique.

Leçon 1 • Transfert de Chaleur par Rayonnement

Couvre le rayonnement du corps noir, l'émissivité et les facteurs de forme. Permet le calcul des pertes et gains de chaleur pour les surfaces échangeant un rayonnement thermique.

Leçon 2 • Transfert de Chaleur par Conduction

Dérive la loi de Fourier et l'applique aux géométries planes et cylindriques. Construit la boîte à outils analytique pour l'analyse thermique des solides.

Leçon 3 • Transfert de Chaleur par Convection

Distingue la convection forcée et naturelle et introduit les coefficients de convection. Relie le mouvement du fluide aux taux d'échange de chaleur en surface.

Leçon 1 • Fondamentaux des Cycles Moteurs

Introduit les cycles de Carnot, Rankine et Brayton comme systèmes de puissance idéalisés. Établit des références d'efficacité par rapport auxquelles les cycles réels sont comparés.

Leçon 2 • Cycles de Réfrigération et de Pompe à Chaleur

Analyse les cycles de réfrigération à compression de vapeur et à absorption. Relie le coefficient de performance aux applications pratiques de refroidissement et de chauffage.

Leçon 3 • Analyse des Processus Thermodynamiques

Examine les processus isothermes, adiabatiques, isobares et isochores sur les diagrammes P-V et T-S. Fournit le vocabulaire de processus pour la construction de cycles.

Leçon 1 • Fondamentaux de l'Écoulement Interne

Couvre les profils de vitesse, le nombre de Reynolds et la longueur d'entrée hydrodynamique dans les conduits. Établit l'identification du régime d'écoulement comme condition préalable à l'analyse thermique.

Leçon 2 • Écoulements par Convection Naturelle

Dérive les corrélations d'écoulement induit par la flottabilité pour les surfaces verticales et horizontales. Permet la conception de refroidissement passif sans hypothèse d'écoulement forcé.

Leçon 3 • Écoulement Externe et Couches Limites

Analyse le transfert de chaleur sur des plaques planes, des cylindres et des corps non profilés. Étend l'analyse de convection aux surfaces externes courantes dans les équipements thermiques.

Leçon 1 • Classification des Échangeurs de Chaleur

Passe en revue les types d'échangeurs à calandre et tubes, à plaques et compacts selon l'agencement des écoulements. Fournit des critères de sélection reliant la géométrie aux exigences de l'application.

Leçon 2 • Méthode d'Efficacité-NTU

Utilise l'approche efficacité-NUT pour évaluer des échangeurs existants. Complète la DTLM en permettant l'analyse lorsque les températures de sortie sont inconnues.

Leçon 3 • Encrassement, Maintenance et Performance

Quantifie la résistance d'encrassement et son impact sur le service de l'échangeur au fil du temps. Relie la planification de la maintenance à la performance thermique maintenue.

Leçon 1 • Méthodes Numériques pour les Problèmes Transitoires

Introduit les schémas aux différences finies explicites et implicites pour la conduction transitoire. Permet la résolution de géométries et de conditions aux limites complexes.

Leçon 2 • Masse Thermique et Réponse Dynamique

Évalue les effets de la masse thermique sur les variations de température dans les bâtiments et les systèmes industriels. Relie la théorie transitoire aux stratégies passives de gestion thermique.

Leçon 3 • Conduction Transitoire Unidimensionnelle

Utilise les abaques de Heisler et les solutions en série pour les dalles, les cylindres et les sphères. Étend l'analyse transitoire aux géométries où les modèles globalisés sont invalides.

Leçon 1 • Optimisation de l'Épaisseur d'Isolation

Calcule l'épaisseur d'isolation économique et critique pour les tuyaux et les surfaces planes. Équilibre le coût d'investissement par rapport aux économies de perte de chaleur sur la durée de vie du système.

Leçon 2 • Matériaux d'Isolation et Propriétés

Compare la conductivité thermique, la densité et la température de service des types d'isolation courants. Guide la sélection des matériaux pour des environnements d'exploitation spécifiques.

Leçon 3 • Audit Énergétique pour les Systèmes Thermiques

Structure un audit énergétique thermique pour quantifier les pertes et prioriser les travaux de rénovation. Traduit les calculs de perte de chaleur en coûts énergétiques et impact carbone.

Leçon 1 • Études de Cas en Conception de Systèmes Thermiques

Applique tous les concepts du cours à des cas réalistes de conception thermique industrielle et de bâtiment. Consolide les compétences par la résolution de problèmes de bout en bout.

Leçon 2 • Techniques d'Optimisation en Conception Thermique

Applique l'optimisation paramétrique, par gradient et heuristique aux problèmes thermiques. Permet une amélioration systématique au-delà de la conception par essais et erreurs.

Leçon 3 • Conception pour la Performance Thermique

Applique les variables et contraintes de conception pour atteindre les objectifs de performance thermique. Traduit les exigences d'ingénierie en paramètres de conception exploitables.

Leçon 4 • Analyse de Fiabilité et des Modes de Défaillance

Identifie les modes de défaillance thermique et applique des stratégies de déclassement et de redondance. Garantit que les conceptions restent fonctionnelles tout au long de la durée de vie opérationnelle et dans des conditions extrêmes.