Théorie des échanges de chaleur et de masse

L'essor rapide des techniques nouvelles, fait ,que .l'exploration dans le domaine technique fait accroître sans cesse intérêt porté aux échanges de chaleur et de masse.
Pour l'efficacité et la fiabilité des moteurs thermiques (moteurs- fusées, moteurs atomiques, réacteurs à plasma, générateurs magnéto-hydrodynamiques, etc.) l’organisation correcte du système de refroi­dissement de la veine du moteur est essentielle et parfois décisive ; or, ceci est en définitive déterminé par la sûreté des méthodes de calcul des échanges de chaleur. La résolution de nombreux problè­mes de la technique cosmique (protection thermique, système d'as­surance de la vie), de la technique d’aviation (barrière thermique des vitesses hypersoniques du vol), de l’énergétique (centrales thermi­ques à paramètres supercritiques) est indissolublement liée aux réalisations de la théorie des échanges thermiques.
La théorie des échanges de chaleur et de masse est une des bran­ches importantes de la physique industrielle. Elle s'inspire des dis­ciplines telles que la physique, la thermodynamique et la dynamique des gaz.
L’apport des savants soviétiques dans ce domaine est d'une gran­de importance; il faut signaler entre autres M. Kirpitchev, M. Mikhéev, A. Goukhman, G. Kroujiline, S. Koutatéladzé, A. Lykov. B. Pétoukhov, D. Labountsov, V. Ievlev, V. Avdouevski, A. Jou- kauskas, V. Soubbotine.
L’école soviétique de la théorie des échanges thermiques est créée et se développe avec succès dans les centres de recherche et établis­sements d ’enseignement supérieur pilotes de l ’Union Soviétique (Institut Énergétique de Moscou, Institut d’Aviation de Moscou, École Technique Supérieure de Moscou, Institut de Physique Techni­que de Moscou, Institut du Génie Chimique de Moscou, etc.).
Cependant, l’essor impétueux de la théorie défini en premier lieu par les impératifs de la nouvelle technique fait que pratiquement tout nouveau manuel, même le plus récent, est incapable de refléter les dernières acquisitions dans le domaine des échanges thermiques
Au 150~e anniversaire de Ecole Technique Supérieure Bauman de Moscou (1850-1950) et d’initier aux méthodes modernes de calcul adoptées dans les Bureaux d’Étude.
Aussi, les auteurs, en exposant les principes théoriques, ont-ils tenté de tenir compte de dernières tendances dans ce domaine. Ainsi, dans la partie traditionnelle de la « Conductivité thermique » ils ont donné une description assez détaillée aussi bien des méthodes de
résolution numérique des équations différentielles, que des métho­des analytiques générales.
La partie « Échanges thermiques par convection dans un milieu homogène » est fondée sur la théorie de la couche limite thermique qui ces derniers temps connaît un développement intense. Les for­ mules critérielles empiriques ne sont mentionnées que dans les cas où la théorie de la couche limite ne suffit plus (dans la zone du décol­lement de la couche limite, lors du contournement transversal des tu­bes, de l'écoulement des fluides dans des tubes rugueux, etc.).
Les auteurs ont envisagé les processus des échanges thermiques dans le cas des vitesses supersoniques et hypersoniques et des réac­tions chimiques. La méthode de la protection thermique et chimique (refroidissement par film et par paroi poreuse), décrite avec des détails suffisants, est d’un grand intérêt pour les nouvelles techniques.
Dans le chapitre « Échange de chaleur par convection libre » est inclue la description des méthodes de résolution numérique du systè­me d'équations différentielles.
La partie « Échange de chaleur lors du changement de phase » utilise les dernières réalisations dans ce domaine, y compris les résultats des recherches poursuivies à la chaire de Thermodynamique et de Transmission de Chaleur à l’École Technique Supérieure Bau- man de Moscou.