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Séance de cours

Échange radiatif dans les enceintes multi-surfaces

Dans cours

ME-341: Heat and mass transfer

This course covers fundamentals of heat transfer and applications to practical problems. Emphasis will be on developing a physical and analytical understanding of conductive, convective, and radiative heat transfer. ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de facteur de vue dans le transfert de chaleur radiatif entre les surfaces avec des orientations arbitraires, l'échange de rayonnement net à une surface en utilisant des analogies électriques, et l'échange radiatif dans une enceinte multi-surfaces. Il présente également des exemples de calcul des vitesses de transfert de chaleur dans des systèmes complexes.

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Enseignant·e

Giulia Tagliabue

Dr. Giulia Tagliabue is an Assistant Professor at the Institute of Mechanical Engineering (IGM). She obtained her B.S. and M.S degrees cum laude in Mechanical Engineering from the University of Udine in Italy. Concurrently she also obtained the diploma from the Scuola Normale Superiore of Udine. In 2015 she obtained her PhD in Mechanical Engineering from ETH Zurich with a thesis on nanophotonic design for light-to-heat and light-to-charge conversion devices. In 2015 Dr. Tagliabue was awarded the Early Mobility Fellowship from the Swiss National Science Foundation and moved to Caltech as a PostDoctoral fellow. In 2017, thanks to the award of an Advanced Mobility Fellowship, she prolonged her stay at Caltech. Here, in collaboration with the Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP) she investigated coupled light, heat and charge transfer processes in nanophotonic structures and low-dimensional materials for photoelectrochemical and photovoltaic sustainable energy conversion.

Source officielle

Concepts associés (32)

Rayonnement thermique

Le rayonnement thermique est un rayonnement électromagnétique généré par l'agitation thermique de particules dans la matière quel que soit l'état de celle-ci : solide, liquide ou gaz. Le spectre de ce rayonnement s'étend du domaine micro-ondes à l'ultra-violet. L'expression est également utilisée pour des phénomènes beaucoup plus énergétiques tels que rencontrés dans les plasmas, qui sont la source de rayonnement X. Ce phénomène conduit au rayonnement du corps noir lorsque l'interaction matière - rayonnement est réversible et importante.

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.

Radiative equilibrium

Radiative equilibrium is the condition where the total thermal radiation leaving an object is equal to the total thermal radiation entering it. It is one of the several requirements for thermodynamic equilibrium, but it can occur in the absence of thermodynamic equilibrium. There are various types of radiative equilibrium, which is itself a kind of dynamic equilibrium. Equilibrium, in general, is a state in which opposing forces are balanced, and hence a system does not change in time.

Passive daytime radiative cooling

Passive daytime radiative cooling (PDRC) is a renewable cooling method proposed as a solution to global warming of enhancing terrestrial heat flow to outer space through the installation of thermally-emissive surfaces on Earth that require zero energy consumption or pollution. Because all materials in nature absorb more heat during the day than at night, PDRC surfaces are designed to be high in solar reflectance (to minimize heat gain) and strong in longwave infrared (LWIR) thermal radiation heat transfer through the atmosphere's infrared window (8–13 μm) to cool temperatures during the daytime.

Chaleur (thermodynamique)

vignette|Le Soleil et la Terre constituent un exemple continu de processus de chauffage. Une partie du rayonnement thermique du Soleil frappe et chauffe la Terre. Par rapport au Soleil, la Terre a une température beaucoup plus basse et renvoie donc beaucoup moins de rayonnement thermique au Soleil. La chaleur dans ce processus peut être quantifiée par la quantité nette et la direction (Soleil vers Terre) d'énergie échangée lors du transfert thermique au cours d'une période de temps donnée.

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Séances de cours associées (51)

Méthodes Monte Carlo en rayonnement thermique: applications et solutions

Discute de l'application des méthodes de Monte Carlo au rayonnement thermique et au transfert d'énergie dans les médias participants.

Propriétés radiatives et échange de chaleur: théorie et applications

Discute des propriétés radiatives et de l'échange de chaleur entre les surfaces, en mettant l'accent sur les concepts théoriques et les applications pratiques dans les calculs de transfert d'énergie.

Transfert de chaleur avancé: principes fondamentaux et applications

Couvre les principes fondamentaux du transfert de chaleur avancé, en se concentrant sur les principes de transfert de chaleur radiatif et leurs applications dans les systèmes énergétiques.

Échange radiatif dans le transfert de chaleur: Voir les facteurs et les propriétés

Discute des principes d'échange radiatif, en se concentrant sur les facteurs de vue et leurs applications dans les calculs de transfert de chaleur.

Transfert de chaleur transitoire Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Couvre les exercices sur le transfert de chaleur et de masse, y compris le transfert de chaleur multimodal et la conduction transitoire.

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