conductivité thermique

La conductivité thermique est une propriété qui dépend du matériau. Elle indique dans quelle mesure un matériau transmet la chaleur par conduction. Les matériaux à haute conductivité thermique transmettent la chaleur rapidement. À l'inverse, les matériaux à faible conductivité thermique ont un effet isolant.

En génie des procédés, la conductivité thermique influence le transfert de chaleur dans les solides, les matières en vrac, les liquides et les gaz. Elle est déterminante pour les temps de chauffage et de refroidissement, la répartition de la température et l'efficacité énergétique.

Cependant, dans le cas des matériaux en vrac, la conductivité thermique effective ne dépend pas uniquement du matériau lui-même. La porosité, la densité apparente, les surfaces de contact et les gaz emprisonnés jouent également un rôle. Les matériaux en vrac en mouvement présentent souvent un transfert thermique effectif plus élevé que ceux au repos.

La conductivité thermique revêt une importance particulière dans la conception des mélangeurs, des réacteurs, des séchoirs et des appareils de transfert de chaleur. Elle détermine la vitesse à laquelle la chaleur passe du fluide de chauffage ou de refroidissement au produit. Le flux thermique par conduction peut être décrit comme suit :

Qdot = -λ * A * (dT / dx)

• Qdot correspond au flux thermique (W)
• λ est la conductivité thermique (W/(m·K))
• A est la surface de transfert thermique (m²)
• dT/dx est le gradient de température (K/m)

Le signe négatif indique que la chaleur circule toujours vers la température la plus basse.