DIFFUSION THERMIQUE

-diffusion thermique

La diffusion est un transport (de matière ou d'énergie) affectant un milieu en toutes directions, qui provoque,de proche en proche, une décroissance de concentrations.

Ses incidences sont liées aux accidents présentés par ledit milieu (anisotropie, variation de densité, présence de défauts locaux, présence de corps s'offrant aux collisions, rugosité, variation d'élasticité, dispersion.....)

Ses conséquences sont l’éparpillement des supports (qui deviennent multidirectionnels et dispersés) ainsi que l’uniformisation irréversible des répartitions thermoénergétiques.

Quand des particules ou des rayons thermiques cheminent dans un fluide inerte, il y a création d'énergie par chocs envers les molécules dudit milieu (énergie perdue au sens du rendement thermique dans le récepteur final) Ceci est nommé diffusion (scattering en anglais).On l'étudie à travers les grandeurs ci-après:

 

LA DIFFUSION THERMIQUE STRICTO SENSU

est l’énergie Ed résultant de l’échange de particules dans 1 diffusion

Equation aux dimensions : L2.M.T-2   Symbole : Ed  

 Unité S.I.+ : Joule(J)

 

LE FACTEUR de DIFFUSION THERMIQUE

est le rapport (F'd ) entre (puissance créée dans la diffusion) et (puissance incidente).

C'est parallèlement le rapport des exitances thermiques (diffusée et incidente)

F'd = P1/ P2 = Dt1/ Dt2

où Dt1(nt)= exitance mesurée sous un angle θ par rapport à la normale

Dt2(nt)= exitance mesurée sous un angle 0 par rapport à la normale

P(W) sont les puissances correspondantes

Attention à ne pas confondre le présent facteur de diffusion avec le coefficient de diffusivité ou "constante de diffusion thermique" à voir au chapitre diffusivité

 

L'INTENSITÉ de DIFFUSION THERMIQUE

est une intensité énergétique (puissance spatiale) créée dans une diffusion

Equation aux dimensions : L2.M.T-3.A-1      

Symbole de désignation : P’l         Unité  = W/sr

P’l = p*.S / Ω

où p*(W/m²) est la puissance surfacique, S(m²) la surface et Ω(sr) l'angle solide

 

LA THERMODIFFUSION est un échange calorifique entre matériaux conducteurs

Sa formulation est Pd = f*.g / c’

avec Pd(W)= puissance de thermodiffusion pour un corps

f*(W-m/K)= sa résistivité thermique

c’(J/kg-K)= sa capacité thermique massique

g(m/s²)= pesanteur

Nota: si la thermodiffusion est provoquée dans une liaison de métaux, elle crée un phénomène thermo-électrique

 

DIFFUSION en SOLUTIONS de MELANGES LIQUIDES soumis à température

il apparaît des gradients de concentration que l'on formalise par le coefficient de Soret αS qui est l'inverse d'une température

αS = κ/ p*    ou   αS = Δn / n.ΔT

où p*(W/m²)= puissance surfacique

κ(W/m²-K)= coefficient de transfert (isotherme, dont les valeurs s'échelonnent entre 500 et 5000 W/m²-K)

n(nombre)= concentration (fraction volumique)

T(K)= température absolue

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