En production de froid et d’énergie, la plupart des opérations unitaires concernent les mélanges et non pas les composés purs. Des modèles thermodynamiques prenant en compte les interactions moléculaires entre espèces chimiques différentes sont requis pour le calcul des équilibres entre phases.

La compréhension de la thermodynamique des équilibres entre phases sous pression est essentielle en génie chimique et énergétique. De nouveaux modèles permettent notamment un meilleur dimensionnement des systèmes et la réduction du nombre de points expérimentaux à déterminer.

Étudiez les divers mécanismes du transfert radiatif dans les milieux qui absorbent, émettent ou diffusent les photons. Leur connaissance permet d’établir un modèle physique sur lequel se fondent les principales méthodes de modélisation du rayonnement thermique.

Les diagrammes de changements de phase font partie encore de nos jours des outils de base du thermodynamicien. Non seulement les transformations subies par les fluides y sont précisément reportées, mais ces représentations permettent même la déduction de leurs propriétés.

La combustion sert à produire de la chaleur ou de l’énergie mécanique. Dans les deux cas, la maîtrise du processus nécessite de bien connaitre les équations qui régissent ce phénomène : équations de combustions, températures de rosée des fumées ou encore les limites d’inflammabilité.

Découvrez les équations associées aux fluides en écoulement et conduisant au calcul du bilan de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie cinétique. La connaissance des transferts de masse et de chaleur s’avère fondamentale pour résoudre un grand nombre de problèmes énergétiques.

Les analyses simples reposant sur l’hypothèse d’un écoulement unidimensionnel permettent une compréhension immédiate des problèmes engendrés par des écoulements pourtant tridimensionnels. Les cas particuliers de l’écoulement isentropique d’un gaz parfait et ceux d’un écoulement en canalisation cylindrique, qu’il soit de Fanno (adiabatique irréversible) ou de Rayleigh (réversible et non adiabatique) sont traités.  

Les applications du génie énergétique ont, pour la grande majorité d’entre elles, recours à des fluides en écoulement. Pour réussir la bonne mise en œuvre de tout système thermique, la connaissance approfondie de la physique et de la cinématique des fluides est donc incontournable.

Approfondissez les notions d’entropie, d’irréversibilité et de création d’entropie avec la présentation détaillée du deuxième principe de la thermodynamique. L’application de ce concept aux convertisseurs d’énergie montre un comportement différent de l’énergie thermique par rapport aux autres formes d’énergie.

Les fluides, qui font partie intégrante de tout système thermodynamique, sont avant tout caractérisés par leur vitesse de déformation et leur viscosité. Dans le cas particulier d’un écoulement sans rotation, la viscosité n’a plus d’effet, ce qui rend beaucoup plus simple son traitement mathématique.