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Phénomènes de transport
Diffusion de particules. Présentation du phénomène de diffusion et des autres modes de transport. Courant de particules. Loi de FICK. Bilans de particules (à une dimension en cartésiennes puis en cylindriques), équation de diffusion. Généralisation à une géométrie quelconque. Diffusion en régime stationnaire. Exemples de solutions en régime non permanent. Description microscopique du phénomène de diffusion : modèle probabiliste de la marche au hasard unidimensionnelle, expression du coefficient de diffusion. Cours et exercices.
Diffusion thermique. Différents modes de transfert thermique. Flux thermique. Loi de FOURIER. Équation de la diffusion thermique (à une dimension en cartésiennes puis en sphériques). Généralisation à une géométrie quelconque. Conditions aux limites. Exemples de solutions : cas du régime permanent, notion de résistance thermique, résolution en régime sinusoïdal forcé : onde de température. Flux conductif couplé au phénomène de convection : modélisation, loi de NEWTON, résistance thermique, application : l’ailette de refroidissement. Cours et exercices.
Rayonnement thermique. Transfert d’énergie par rayonnement. Rayonnement d’équilibre thermique : densité d’énergie et flux surfacique. Densités spectrales en longueur d’onde : loi de PLANCK, intérêt historique, loi de STEFAN-BOLTZMANN, loi du déplacement de WIEN. Modèle du corps noir, flux surfacique émis par un corps noir. Application à l’effet de serre : Effet de serre dû à une vitre, effet de serre dû à l’atmosphère. Cours seulement.