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Ecoulements et réactions chimiques 1 : équations générales

De
354 pages
Les écoulements avec réactions chimiques peuvent intervenir dans des domaines variés tels que la combustion, le génie des procédés, l’aéronautique, l’environnement atmosphérique et aquatique. Les interactions induites entre écoulement fluide, échange thermique et réaction chimique sont telles que dans de nombreuses applications, il n’est pas possible de traiter ces aspects séparément.
L’aérodynamique, la thermodynamique et la chimie sont ainsi sollicitées en permanence, ce qui a conduit à la création d’un domaine scientifique appelé l’« aérothermochimie ». Cet ouvrage analyse la mise en place, pour ces milieux, de systèmes cohérents d’équations avec leurs conditions aux limites et aux interfaces permettant de modéliser et de faire face aux situations complexes. Il propose l’étude des fluides simples, des mélanges réactifs et des interfaces et lignes. Plusieurs annexes permettent de développer certaines notations mathématiques, mais également la thermodynamique et les méthodes de la mécanique.
Avant-propos. Chapitre 1. Fluides simples. Introduction. Eléments sur la théorie des déformations – Coordonnées de Lagrange, coordonnées d’Euler. Éléments de thermodynamique. Réversibilité.
Processus irréversibles : viscosité, conduction thermique. Équations de bilan de la mécanique des fluides. Application aux fluides parfaits incompressibles, compressibles, aux fluides visqueux. Exemples de problèmes de fluides parfaits incompressibles 2D et 3D. Exemples de problèmes de fluide parfait compressible : onde de choc, écoulement dans une tuyère, théorie des caractéristiques. Exemples de problèmes de fluides visqueux. Exercices. Chapitre 2. Mélanges réactifs. Introduction. Équations d’état. Équations de bilan des écoulements de mélanges réactifs. Phénomènes de transfert et cinétique chimique. Couplages. Chapitre 3. Interfaces et lignes. Introduction. Phénomènes d’interface. Milieux curvilignes solides et fluides : conduites, lignes fluides et filaments. Exercices. Annexes. A1.Tenseurs, coordonnées curvilignes, géométrie et cinématique des interfaces et des lignes. A2. Compléments de thermostatique. A3. Tableaux pour le calcul des écoulements de gaz idéal (? = 1,4). A4. La thermodynamique irréversible étendue. A5. Thermodynamiques rationnelles. A6. Torseurs et distributeurs en mécanique des solides. A7. Puissances virtuelles en milieu à un seul constituant. Liste des principaux symboles. Bibliographie. Index.
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Les écoulements avec réactions chimiques peuvent intervenir dans des domaines variés tels que la combustion, le génie des procédés, l’aéronautique, l’environnement atmosphérique et aquatique. Les interactions induites entre écoulement fluide, échange thermique et réaction chimique sont telles que dans de nombreuses applications, il n’est pas possible de traiter ces aspects séparément.
L’aérodynamique, la thermodynamique et la chimie
sont ainsi sollicitées en permanence, ce qui a conduit à la création d’un domaine scientifique appelé l’« aérothermochimie ». Cet ouvrage analyse la mise en place, pour ces milieux, de systèmes cohérents d’équations avec leurs conditions aux limites et aux interfaces permettant de modéliser et de faire face aux situations complexes. Il propose l’étude des fluides simples, des mélanges réactifs et des interfaces et lignes. Plusieurs annexes permettent de développer certaines notations mathématiques, mais également la thermodynamique et les méthodes de la mécanique.
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