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Séance de cours

Corrélations de convection libres

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 les principes fondamentaux de la convection libre, où le transfert de chaleur se produit entre un solide et un fluide en mouvement à différentes températures. Il explique la convection forcée et naturelle, l'ébullition et la condensation. La séance de cours se penche sur les équations régissant la convection libre, y compris la conservation de masse, la conservation de l'élan et la conservation de l'énergie. Il traite des nombres de Grashof et de Rayleigh, des conditions d'écoulement laminaires et turbulentes et des conditions aux limites. La séance de cours présente également des corrélations pour la convection libre sur une plaque verticale, en se concentrant sur l'écoulement laminaire. Il se termine par des exemples et des calculs du coefficient de convection pour la convection libre.

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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

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (32)

Convection

La convection est l'ensemble des mouvements internes (verticaux ou horizontaux) qui animent un fluide et qui impliquent alors le transport des propriétés des particules de ce fluide au cours de son déplacement. Elle peut être due à des différences de température, une agitation mécanique, un pompage etc. Ce transfert implique l'échange de chaleur entre une surface et un fluide mobile à son contact, ou le déplacement de chaleur au sein d'un fluide par le mouvement d'ensemble de ses molécules d'un point à un autre.

Forced convection

Forced convection is a mechanism, or type of transport, in which fluid motion is generated by an external source (like a pump, fan, suction device, etc.). Alongside natural convection, thermal radiation, and thermal conduction it is one of the methods of heat transfer and allows significant amounts of heat energy to be transported very efficiently. This mechanism is found very commonly in everyday life, including central heating, air conditioning, steam turbines, and in many other machines.

Mécanique des fluides

La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.

Combined forced and natural convection

In fluid thermodynamics, combined forced convection and natural convection, or mixed convection, occurs when natural convection and forced convection mechanisms act together to transfer heat. This is also defined as situations where both pressure forces and buoyant forces interact. How much each form of convection contributes to the heat transfer is largely determined by the flow, temperature, geometry, and orientation. The nature of the fluid is also influential, since the Grashof number increases in a fluid as temperature increases, but is maximized at some point for a gas.

Loi de conservation

vignette|redresse|Emmy Noether est une mathématicienne allemande dont le théorème explique le lien fondamental entre la symétrie et les lois de conservation. En physique, une loi de conservation exprime qu'une propriété mesurable particulière d'un système physique reste constante au cours de l'évolution de ce système.

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Séances de cours associées (47)

S-Matrix et Fermions: Dynamique de transfert de chaleur

Discute de la matrice S et des fermions, en se concentrant sur la dynamique de transfert de chaleur dans les scénarios de convection.

Sans titre

Équations de conservation en dynamique des fluides

Couvre la dérivation des équations de conservation dans la dynamique des fluides et leurs applications pratiques dans les problèmes d'ingénierie.

Introduction à la convection libre : Gouverner les équations Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Explore la convection libre, les équations de la couche limite d'écoulement laminaire et les principes de transfert de chaleur.

Équations de couche limite de vitesse Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Se concentre sur les équations de la couche limite de vitesse dans l'écoulement laminaire et couvre la conservation de la masse et de l'élan, les équations de Navier-Stokes et le nombre de Reynolds.

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Concepts associés (32)

Convection

Forced convection

Mécanique des fluides

Combined forced and natural convection

Loi de conservation

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