AVANT—PROPOS
CE LIVRE est issu de conférences faites à l’Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires et à l’Université de Paris. Il traite des problèmes de transfert de
chaleur et de masse par convection, principalement dans les écoulements turbulents,
c’est—à-dire en vue des applications industrielles.
Pour appliquer les formules empiriques, couramment utilisées lorsque l’écoulement est turbulent, formules que l’on trouve du reste dans de très nombreux ouvrages
et qui permettent de calculer les coefcients de transfert, deux questions se posent à
l’utilisateur. Tout d’abord, dans quel domaine de variation des divers paramètres
ces formules peuvent—elles être employées, et ensuite avec quelle précision donnent—
elles le résultat numérique cherché? Pour répondre à ces deux questions, il est indis—
pensable d'avoir bien compris la nature profonde des écoulements turbulents et d’en
connaître la structure.
Or les ouvrages d’enseignement classique de Mécanique des Fluides, aussi bien
que ceux qui traitent des problèmes de transfert thermique, n’insistent pas en général
sur le chapitre des écoulements turbulents. Quant aux livres d’un haut niveau mathé—
matique qui développent fort bien les théories maintenant classiques sur la Turbulence,
ils ne font pas apparaître clairement la liaison entre ces théories et les applications.
Il était donc nécessaire d’établir un lien entre les considérations purement théoriques et les formules empiriques habituellement employées.
Dans ce but, je rappelle d’abord dans une première partie les résultats de base surles
transferts parconduction etdilfusion moléculaire etje résume succintement les connais—
sances essentielles en Mécanique des Fluides. Je développe ensuite les questions fon—
damentales de similitude en partant des équations générales, des conditions initiales et
des conditions aux frontières qui dénissent un problème donné.
Pour illustrer l’emploi des équations générales et des considérations de similitude,
quelques problèmes fondamentaux de transferts en écoulement laminaire sont traités
par voie analytique ou numérique. Le cas simple du uide de propriétés physiques
constantes, et aussi le cas, plus compliqué du point de vue du calcul numérique, des
propriétés physiques variables avec la température, sont examinés. Ces exemples
sont
surtout
destinés à servir d’introduction à l’étude des mêmes problèmes en
écoulement turbulent.
La deuxième partie, qui constitue les deux tiers de l’ouvrage, porte surles transferts
dans les écoulements turbulents. Elle débute par des généralités sur la turbulence qui
CE LIVRE est issu de conférences faites à l’Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires et à l’Université de Paris. Il traite des problèmes de transfert de
chaleur et de masse par convection, principalement dans les écoulements turbulents,
c’est—à-dire en vue des applications industrielles.
Pour appliquer les formules empiriques, couramment utilisées lorsque l’écoulement est turbulent, formules que l’on trouve du reste dans de très nombreux ouvrages
et qui permettent de calculer les coefcients de transfert, deux questions se posent à
l’utilisateur. Tout d’abord, dans quel domaine de variation des divers paramètres
ces formules peuvent—elles être employées, et ensuite avec quelle précision donnent—
elles le résultat numérique cherché? Pour répondre à ces deux questions, il est indis—
pensable d'avoir bien compris la nature profonde des écoulements turbulents et d’en
connaître la structure.
Or les ouvrages d’enseignement classique de Mécanique des Fluides, aussi bien
que ceux qui traitent des problèmes de transfert thermique, n’insistent pas en général
sur le chapitre des écoulements turbulents. Quant aux livres d’un haut niveau mathé—
matique qui développent fort bien les théories maintenant classiques sur la Turbulence,
ils ne font pas apparaître clairement la liaison entre ces théories et les applications.
Il était donc nécessaire d’établir un lien entre les considérations purement théoriques et les formules empiriques habituellement employées.
Dans ce but, je rappelle d’abord dans une première partie les résultats de base surles
transferts parconduction etdilfusion moléculaire etje résume succintement les connais—
sances essentielles en Mécanique des Fluides. Je développe ensuite les questions fon—
damentales de similitude en partant des équations générales, des conditions initiales et
des conditions aux frontières qui dénissent un problème donné.
Pour illustrer l’emploi des équations générales et des considérations de similitude,
quelques problèmes fondamentaux de transferts en écoulement laminaire sont traités
par voie analytique ou numérique. Le cas simple du uide de propriétés physiques
constantes, et aussi le cas, plus compliqué du point de vue du calcul numérique, des
propriétés physiques variables avec la température, sont examinés. Ces exemples
sont
surtout
destinés à servir d’introduction à l’étude des mêmes problèmes en
écoulement turbulent.
La deuxième partie, qui constitue les deux tiers de l’ouvrage, porte surles transferts
dans les écoulements turbulents. Elle débute par des généralités sur la turbulence qui