Le but de cet ouvrage est d'offrir un large exposé de tous les phénomènes et mécanismes des transferts de chaleur. Les différents modes de transferts thermiques y sont exposés, à savoir la conduction stationnaire et instationnaire, la convection forcée et la convection naturelle, le rayonnement, ainsi que les transferts de chaleur et de masse lors de changements de phase. L'ouvrage fournit à la fois une description des phénomènes et des mécanismes en jeu, ainsi que des méthodes de base permettant de les quantifier, en s'appuyant sur les approches analytiques, numériques, l'analyse dimensionnelle et la similitude. Il expose par ailleurs les modes combinés de transfert thermique ainsi que le transfert global, et présente différents procédés industriels tels que les échangeurs de chaleur et les caloducs. Chaque chapitre est complété de plusieurs exercices.

Transfert de chaleur 1 porte sur la conduction et la convection. Il examine le traitement de la conduction en régime transitoire, élément indispensable pour l’optimisation des procédés et des systèmes ainsi que pour tous les problèmes d’économie d’énergie. Les nombreux exercices résolus permettent d’appréhender l’ensemble des applications, que ce soit dans le domaine du bâtiment, des transports, des matériaux ou de l’environnement. Les annexes contiennent toutes les données nécessaires à la résolution des exercices et seront une source d’information précieuse. Cet ouvrage est conçu pour les étudiants de master et d’école d’ingénieurs qui s’intéressent à tous les aspects des transferts thermiques, mais aussi pour les ingénieurs qui trouveront ici les bases nécessaires à la compréhension de phénomènes apparemment proches (conduction-convection-rayonnement), mais qui demandent une forme de réflexion et d’approche différente.

Les transferts thermiques sont par nature classifiés en conduction et rayonnement. Dans sa pratique, le physicien, le chercheur ou l’ingénieur doit travailler sur deux plans : le « travail de coin de table », domaine de la calculette, et celui de la conception approfondie qui mobilisera l’outil informatique. Cet ouvrage se place dans ces deux perspectives. Transfert thermique 1 est dédié à la conduction thermique. Il favorise l’approche analytique des problèmes, rappelle les fondamentaux et développe la conduction en régime permanent et la conduction en régime variable. Sur le plan pratique, le problème de l’ailette est abordé et il examine la modélisation de manière simplifiée. Cet ouvrage associe approche élémentaire et approfondissement de la discipline. Les passages demandant une culture mathématique plus pointue sont clairement distingués pour en permettre l’étude aux lecteurs moins spécialisés sur ce point. Ce livre est illustré par des exemples d’approches analytiques et de problèmes demandant un traitement numérique. Il s’adresse aux étudiants et professionnels en quête de dimensionnement rapide.

Heat Transfer 1 deals with conduction and convection. It examines the treatment of transient conduction, which is essential for the optimization of processes and systems, as well as for all energy saving problems. The numerous solved exercises allow the reader to grasp the whole range of applications, whether in the field of building, transport, materials or the environment. The appendices contain all the data needed to solve the exercises and will be a valuable source of information. This book is designed for masters and engineering students who are interested in all aspects of heat transfer, but also for engineers who will find the bases needed to understand similar phenomena (conduction-convection-radiation), but which require a different form of reflection and approach.

Le mot chaleur est un des mots les plus riches de la langue française, englobant à la fois des notions physiques, émotionnelles, voire sensuelles. Pour nos applications à la physique, sans renoncer à la poésie de notre langue, nous remplacerons préférentiellement ce mot « chaleur » par l’expression « transfert thermique », totalement équivalente et dépourvue d’ambiguïté. Les transferts thermiques sont des transferts d’énergie entre systèmes faisant intervenir spécifiquement des processus microscopiques : les atomes vibrent et se déplacent, émettent et absorbent des photons. Nous distinguerons des transferts thermiques par conduction, par convection et par rayonnement. Ce sont là les trois mots-clés de ce livre qui en définissent les trois chapitres. La lecture préalable des tomes 1 et 2 de la même série d’ouvrages de thermodynamique est nécessaire pour profiter pleinement de ce troisième tome dont la présentation est également destinée à des lecteurs possédant le bagage scientifique des enseignements du second degré. Sommaire Chapitre 9. Diffusion thermique Chapitre 10. Convection thermique Chapitre 11. Rayonnement thermique