醉染图书输运理(法版)9787313255778

1 DIFFUSION DE PARTICULES · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1

1.1 LOIS PHÉNOMÉNOLOGIUES· · · · · · · · · · · · 1

1.1.1 Transports de Particules –Loi de Fick1

1.1.2 La loi de Fick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1.2 ÉUATION DE LA DIFFUSION · · · · · 6

1.2.1 Diffusion en régime stationnaire6

1.2.2 Régimes dépendant du temps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

1.. Conditions aux limites de l’équation de diffusion. . . . . . . . . . . . .8

1.2.4 Exemples de solutions non stationnaires de l’équation de diffusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3 INTERPRÉTATION STATISTIUE·16

1.4.2 Relation d’Einstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

EXERCICES 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 20

2 DIFFUSION THERMIUE· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

2.1 LOIS GÉNÉRALES ·

2.1.1 Introduction . .

2.1.2 Vecteur densité de courant thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.1.3 Loi de Fourier de la conduction thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.1.4 Analogie entre les lois phénoménologiques de transport . . . . . . 26

2.1.5 Diffusion thermique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.1.6 Conditions aux limites. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.2 EXEMPLES DE SOLUTIONS DE L’ÉUATION DE DIFFU

SION THERMIUE · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·31

2.2.1 Perturbation spatiale sinusoïdale31

2.2.2 Onde plane de diffusion thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.. Conduction Thermique en Régime permanent. . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.2.4 Transport thermique unidirectionnel permanent . . . . . . . . . . . . . 36

2.2.5 Autres géométries simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.2.6 Conductance et résistance thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.2.7 Association de résistances thermiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.2.8 Création d’entropie lors d’un transfert thermique permanent 40

2.2.9 Exemple de système thermiquement actif en régime permanent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.2.10 Transfert thermique en régime quasi permanent . . . . . . . . . . . . 44

. COMPLÉMENTS· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·46

..2 Utilisation de l’analyse de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

EXERCICES 2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 52

3 PHÉNOMÈNES DE CONVECTION· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 55

3.1 TRANSPORT CONVECTIF · · ·55

3.1.1 Notion de particule fluide55

3.1.2 Dérivée particulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.1.3 Transport de la quantité de mouvement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.2 TRANSFERT CONDUCTO–CONVECTIF ENTRE UN SOLEET UN FLUE · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 65

3.2.1 Loi phénoménologique de transfert65

3.2.2 Conséquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.. Modèle simple du transfert conducto-convectif . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.2.4 Exemples de situations avec transfert conducto - convectif. . . 70

3.3 INSTABILITÉS· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·73

3.3.1 Instabilité de Rayleigh-Bénard73

3.3.2 Instabilité de Taylor-Couette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

EXERCICES 3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 86

4 TRANSFERTS THERMIUES RADIATIFS · · · · · · · · · · · · 91

4.1 INTERACTION MATIÈRE RAYONNEMENT ·91

4.1.1 Absorption. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106

4.3.1 Loi de Planck106

4.3.2 Effet de serre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

EXERCICES 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 112

Jean AristideCAILLèS：法国*，男，60，物理，博士，物理化学总督学，前任上海交大-巴黎高科卓越学院物理化学学科协调人，研究法国预科基础阶段的物理化学教学，已出版《电磁学基础（法版）》。邵凌翾：上海交大-巴黎高科卓越学院，男，36，物理，博士，讲师，负责法国预科基础阶段的物理化学教学，已出版《电磁学基础（法文版）》。

本书为“中法卓越培养工程”系列教材之一。全书共 4 章，主要内容为粒子输运与热输运的基本理论，包括粒子扩散、热扩散、热对流、热辐等，书中每章都配有习题供读者练习，以提高读者对书本内容的理解和掌握。

本书可作为具有一定法语和物理基础的理工科学生的输运理论课程教学用书，也可供相关教学人员阅读参考。