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wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4 [2020/05/03 20:00]
t.da_costa |
wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4 [2020/10/05 14:39] (Version actuelle)
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| ====== Réfrigérateur à élastiques ====== | ====== Réfrigérateur à élastiques ====== |
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| | <note tip><color #7092be><fs x-large>** |
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| | Début du projet : 10/01/2020\\ |
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| | Fin du projet : 14/05/2020\\ |
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| | Voici notre {{:wiki:projet:l3phys1920:article_re_frige_rateur_a_e_lastiques_complet.pdf|article complet}}.**</fs></color> Il comporte deux pages de documents supplémentaires. |
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| | <color #7092be><fs x-large>**En cliquant [[https://www.youtube.com/watch?v=gM43-kjDbzA|ici]], vous accéderez à notre vidéo de présentation.**</fs> |
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| | Et <fs large>{{:wiki:projet:l3phys1920:re_ponses_aux_questions_du_projet.pdf|ici}} vous pouvez trouver les réponses que l'on a proposées à trois questions portant sur notre étude.</fs></color></note> |
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| ===== Informations générales ===== | ===== Informations générales ===== |
| **Membres de l’équipe** : | **Membres de l’équipe** : |
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| * BACRY Marin (<marin.bacry@etu.sorbonne-universite.fr>) | * BACRY Marin (<marin.bacry@etu.sorbonne-universite.fr>) |
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| **Enseignant référent ** : ANTOINE Charles (<antoine@lptmc.jussieu.fr>) | **Enseignant référent ** : ANTOINE Charles (<antoine@lptmc.jussieu.fr>) |
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| ===== Introduction au projet ===== | ===== Introduction au projet ===== |
| ==== L'effet élastocalorique ==== | ==== L'effet élastocalorique ==== |
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| Les matériaux élastocaloriques tels que le caoutchouc sont des solides dont la température varie sous l'application et la libération d'une contrainte mécanique : tendus, leur température augmente adiabatiquement, et lorsque l'on relâche la contrainte, ils se refroidissent aussi adiabatiquement. | Les matériaux élastocaloriques tels que le caoutchouc sont des solides dont la température varie sous l'application et la libération d'une contrainte mécanique : lorsqu'on les tend adiabatiquement, leur température augmente ; lorsque l'on relâche la contrainte, ils se refroidissent. |
| Voici une illustration à l'échelle microscopique de l'effet élastocalorique pour des polymères tels que le caoutchouc, que l'on peut retrouver dans la thèse de [[:wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4#Bibliographie|Z. J. Xie]]. | Voici une illustration à l'échelle microscopique de l'effet élastocalorique pour des polymères tels que le caoutchouc, que l'on peut retrouver dans la thèse de [[https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01694081/document|Z. J. Xie]]. |
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| {{ :wiki:projet:l3phys1920:effet_e_lastocalorique_zhang.png?direct&500 |}} | {{ :wiki:projet:l3phys1920:effet_e_lastocalorique_zhang.png?direct&500 |}} |
| ===== Journal de bord ===== | ===== Journal de bord ===== |
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| Ici nous écrirons en détails tout ce que nous avons fait durant ces semaines de projet. Les extraits les plus pertinents seront résumés dans les parties suivantes. | Ici nous écrirons en détails tout ce que nous avons fait durant ces semaines de projet. Les extraits les plus pertinents seront résumés et appronfondis dans les parties suivantes. |
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| <fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:journal|Journal de bord]]</fs> | <fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:journal|Journal de bord]]</fs> |
| ===== Travail expérimental ===== | ===== Travail expérimental ===== |
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| Vous trouverez <fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:exp1|ici]]</fs> une description de nos <color #ed1c24><fs large>expériences visant à caractériser la variation de température des élastiques </fs></color> en caoutchouc naturel grâce à l'effet élastocalorique, du protocole aux résultats. | Vous trouverez <fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:exp1|ici]]</fs> une description de nos <color #ed1c24><fs large>expériences visant à caractériser la variation de température des élastiques </fs></color> en caoutchouc naturel grâce à l'effet élastocalorique, du protocole aux résultats. Ces expériences ont notamment déterminé notre choix d'élastique pour la machine et les dimensions qu'elle devrait avoir, ainsi que la nécessité d'un temps d'homogénéisation. |
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| Vous trouverez <color #7092be><fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:exp2|ici]]</fs></color> une description de <color #ed1c24><fs large>l'élaboration du prototype </fs></color>, de la recherche bibliographique sur les matériaux à utiliser à la machine finale, en passant par les réflexions sur les dimensions et les différentes solutions sur lesquelles nous nous étions questionné. | Vous trouverez <color #7092be><fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:exp2|ici]]</fs></color> une description de <color #ed1c24><fs large>l'élaboration du prototype </fs></color>, de la recherche bibliographique sur les matériaux aux dimensions du système et aux machines alternatives envisagées. Cette partie explique tout notre processus de réflexion, il est important de la lire pour comprendre la forme finale du prototype. |
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| | Vous trouverez <color #7092be><fs large>[[http://fablab.sorbonne-universites.fr/wiki/doku.php?id=wiki:projet:l3phys1920:lu3py024g4:proto|ici]]</fs></color> les <fs large><color #ed1c24>étapes de construction de notre prototype et sa version finale</color></fs>, avec des schémas pour le décrire. |
| ===== Brouillon ===== | ===== Brouillon ===== |
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| <fs large> RÉFÉRENCE VIDÉO : </fs> | <fs large> RÉFÉRENCE VIDÉO : </fs> |
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| * [[https://www.youtube.com/watch?v=lfmrvxB154w|A refrigerator that works by stretching rubber bands, Ben Krasnow, Applied Science, 2016]] | * [[https://www.youtube.com/watch?v=lfmrvxB154w|A refrigerator that works by stretching rubber bands, Ben Krasnow, Applied Science, 2016]] |
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| <fs large> <color #ed1c24> ÉTUDE LA PLUS UTILE : </color> </fs> | <fs large> <color #ed1c24> ÉTUDE LA PLUS UTILE : </color> </fs> |
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| * [[https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01694081/document]|Effet élastocalorique dans le caoutchouc naturel, Zhong Jian Xie, 2016]] | * [[https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01694081/document|Effet élastocalorique dans le caoutchouc naturel, Zhong Jian Xie, 2016]] |
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| * [[http://theses.insa-lyon.fr/publication/2016LYSEI070/these.pdf|Effet élastocalorique dans le caoutchouc naturel et le terpolymère : mécanismes responsables de la variation de température et bilan énergétique sous déformation, Yukihiro Yoshida, 2016]] | * [[http://theses.insa-lyon.fr/publication/2016LYSEI070/these.pdf|Effet élastocalorique dans le caoutchouc naturel et le terpolymère : mécanismes responsables de la variation de température et bilan énergétique sous déformation, Yukihiro Yoshida, 2016]] |
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| * [[http://theses.insa-lyon.fr/publication/2014ISAL0061/these.pdf| Modélisation de la cristallisation des élastomères sous sollicitation mécanique par champ de phase, Rabia Laghmach, 2014]] | * [[http://theses.insa-lyon.fr/publication/2014ISAL0061/these.pdf| Modélisation de la cristallisation des élastomères sous sollicitation mécanique par champ de phase, Rabia Laghmach, 2014]] |
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| <color #22b14c>J'ai enlevé les liens qui parlent de l'élasticité "non linéaire" des élastiques parce que c'était trop "peu sérieux". Il nous faudrait une référence ou n'importe quoi d'autre (démonstration ?) pour dire qu'on ne peut pas utiliser la loi de Hooke. | <color #22b14c>J'ai enlevé les liens qui parlent de l'élasticité "non linéaire" des élastiques parce que c'était trop "peu sérieux". Il nous faudrait une référence ou n'importe quoi d'autre (démonstration ?) pour dire qu'on ne peut pas utiliser la loi de Hooke. |
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| * [[https://www.researchgate.net/publication/6448252_Thermal_Fluctuations_and_Rubber_Elasticity| Thermal Fluctuations and Rubber Elasticity Xiangjun Xing et al. 2007]] | * [[https://www.researchgate.net/publication/6448252_Thermal_Fluctuations_and_Rubber_Elasticity| Thermal Fluctuations and Rubber Elasticity Xiangjun Xing et al. 2007]] |
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| | * [[https://www.pourlascience.fr/sr/idees-physique/coup-de-chaud-sur-le-caoutchouc-17768.php| Vulgarisation de l'effet]] |
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| Article sur un système élastocalorique utilisant un alliage métallique à mémoire de forme (et donc pas des élastiques en caoutchouc) | Article sur un système élastocalorique utilisant un alliage métallique à mémoire de forme (et donc pas des élastiques en caoutchouc) |
| <color #22b14c>Le système de tension/détente et d'échange thermique réalisé est toutefois intéressant (je vais retrouver les images)</color> | <color #22b14c>Le système de tension/détente et d'échange thermique réalisé est toutefois intéressant (je vais retrouver les images)</color> |
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| * [[https://mse.umd.edu/sites/mse.umd.edu/files/documents/faculty/takeuchi/190_0.pdf | A review of elastocaloric cooling: Materials, cycles and system integrations Suxin Qian et al.]] | * [[https://mse.umd.edu/sites/mse.umd.edu/files/documents/faculty/takeuchi/190_0.pdf | A review of elastocaloric cooling: Materials, cycles and system integrations Suxin Qian et al.]] |
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| <color #22b14c>La conclusion, la fin de l'article est cependant intéressante parce qu'elle porte sur la réalisation de systèmes à réfrigération élastocalorique et donne des conclusions sur des prototypes réalisés par le passé. | <color #22b14c>La conclusion, la fin de l'article est cependant intéressante parce qu'elle porte sur la réalisation de systèmes à réfrigération élastocalorique et donne des conclusions sur des prototypes réalisés par le passé. |
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| * <fs small><color #ed1c24>Air should not be used as a primary HTF.</color></fs> | * <fs small><color #ed1c24>Air should not be used as a primary HTF.</color></fs> |
| * <fs small>HTF involved, at least HTF for HR/regeneration.</fs> | * <fs small>HTF involved, at least HTF for HR/regeneration.</fs> |
| * <fs small>Compression mechanism to achieve low hysteresis and better fatigue life (Chluba et al., 2015).</fs> | * <fs small>Compression mechanism to achieve low hysteresis and better fatigue life (Chluba et al., 2015).</fs> |
| * <fs small>Work recovery with conjugated SMA bed design as a standard feature.</fs> | * <fs small>Work recovery with conjugated SMA bed design as a standard feature.</fs> |
| * <fs small><color #ed1c24>Minimum friction in any design.</color></fs> | * <fs small><color #ed1c24>Minimum friction in any design.</color></fs> |
| * <fs small><color #ed1c24>High cycling frequency (>0.5 Hz).</color></fs> | * <fs small><color #ed1c24>High cycling frequency (>0.5 Hz).</color></fs> |
| * <fs small>Both mobile SMA with steady HTF network or stationary SMA with cyclic HTF network should be further investigated."</fs> | * <fs small>Both mobile SMA with steady HTF network or stationary SMA with cyclic HTF network should be further investigated."</fs> |
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| Une des études dont la première citation fait référence, le système qui donne la baisse de température de 1 K. | Une des études dont la première citation fait référence, le système qui donne la baisse de température de 1 K. |
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| * [[https://pdfs.semanticscholar.org/d8f0/57fa5b145a7b8ccf4a37a6dfa8c943222743.pdf| Analysis Of Elastomer Refrigeration Cycles Gerlach et al.]] | * [[https://pdfs.semanticscholar.org/d8f0/57fa5b145a7b8ccf4a37a6dfa8c943222743.pdf| Analysis Of Elastomer Refrigeration Cycles Gerlach et al.]] |
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| <color #22b14c> | <color #22b14c> |
| <color #22b14c>Les modèles de cristallisation font tous référence à celui de Flory. Il est décrit ici, mais j'ai du mal à le lire aussi, personnnellement</color> | <color #22b14c>Les modèles de cristallisation font tous référence à celui de Flory. Il est décrit ici, mais j'ai du mal à le lire aussi, personnnellement</color> |
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| * [[https://www.nature.com/articles/pj19851.pdf| P. Flory, Molecular Theory of Rubber Elasticity, 1984]] | * [[https://www.nature.com/articles/pj19851.pdf| P. Flory, Molecular Theory of Rubber Elasticity, 1984]] |
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| * [[https://www.researchgate.net/publication/51417120_Nematic_elastomers_From_a_microscopic_model_to_macroscopic_elasticity_theory| Nematic elastomers: From a microscopic model to macroscopic elasticity theory, Xiangjun Xing et al, 2008]] | * [[https://www.researchgate.net/publication/51417120_Nematic_elastomers_From_a_microscopic_model_to_macroscopic_elasticity_theory| Nematic elastomers: From a microscopic model to macroscopic elasticity theory, Xiangjun Xing et al, 2008]] |
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| <color #22b14c> La description mathématique dans l'article est plus difficile, je pense qu'on pourrait s'en passer, mais à vous de voir. | <color #22b14c> La description mathématique dans l'article est plus difficile, je pense qu'on pourrait s'en passer, mais à vous de voir. |
| [[https://en.wikipedia.org/wiki/Rubber_elasticity]] | [[https://en.wikipedia.org/wiki/Rubber_elasticity]] |
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| * Documents que l'on aurait voulu voudrait obtenir (ils n'ont pas de DOI tel que l'on puisse les obtenir via sci-hub): | * Documents que l'on aurait voulu voudrait obtenir (ils n'ont pas de DOI tel que l'on puisse les obtenir via sci-hub): |
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| [[https://bibnum.ensta.fr/6705/]]; | [[https://bibnum.ensta.fr/6705/]]; |
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| Papier plus détaillé : Résumé par ce [[https://www.siliconrepublic.com/machines/eco-friendly-refrigeration-rubber-band-twist| site internet]], publié dans [[https://science.sciencemag.org/content/366/6462/216|science]], accessible gratuitement mais illégalement par eduroam uniquement [[https://sci-hub.tw/10.1126/science.aax6182|ici]] | Papier plus détaillé : Résumé par ce [[https://www.siliconrepublic.com/machines/eco-friendly-refrigeration-rubber-band-twist| site internet]], publié dans le journal [[https://science.sciencemag.org/content/366/6462/216|Science]], accessible [[https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1910/1910.11156.pdf|ici]]. |
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| * [[http://inside.mines.edu/~dwu/classes/CH351/labs/elastomer/Wet%20Lab%204/Wetlab4.pdf| Modèle de chaine entropique]] | * [[http://inside.mines.edu/~dwu/classes/CH351/labs/elastomer/Wet%20Lab%204/Wetlab4.pdf| Modèle de chaine entropique]] |
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| | * [[https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/bioelasticity/printall.php| Courbes modèle entropique]] |
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| * [[https://www.researchgate.net/publication/304018047_Non-Gaussian_chain_statistics_and_finite_extensibility_in_liquid_crystal_elastomers|Non-gaussian chain statistics and finite extensibility in liquid crystal elastomers (Jamie M. Taylor, 2016)]] | * [[https://www.researchgate.net/publication/304018047_Non-Gaussian_chain_statistics_and_finite_extensibility_in_liquid_crystal_elastomers|Non-gaussian chain statistics and finite extensibility in liquid crystal elastomers (Jamie M. Taylor, 2016)]] |
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| * [[https://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/ma4026064|Entanglement effects in elastomers : macroscopic vs microscopic properties (Sandra Schlögl et al., 2014)]] | * [[https://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/ma4026064|Entanglement effects in elastomers : macroscopic vs microscopic properties (Sandra Schlögl et al., 2014)]] |
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| * [[https://books.google.fr/books?id=QAPpepjfZEsC&pg=PA249&lpg=PA249&dq=effets+d%27enchevetrement+dans+les+%C3%A9lastom%C3%A8res&source=bl&ots=Dbg0FmkgNC&sig=ACfU3U3q37SjysJoZt4DIIGjPjRUAhQrdQ&hl=fr&sa=X&ved=2ahUKEwjvmKnCh4HpAhUKyYUKHcykBk8Q6AEwBHoECAoQAQ#v=onepage&q&f=false|Matériaux polymères : propriétés mécaniques et physiques (Hans-Henning Kausch, Nicole Heymans, Christopher John PLUMMER, Pierre Decroly)]] | * [[https://books.google.fr/books?id=QAPpepjfZEsC&pg=PA249&lpg=PA249&dq=effets+d%27enchevetrement+dans+les+%C3%A9lastom%C3%A8res&source=bl&ots=Dbg0FmkgNC&sig=ACfU3U3q37SjysJoZt4DIIGjPjRUAhQrdQ&hl=fr&sa=X&ved=2ahUKEwjvmKnCh4HpAhUKyYUKHcykBk8Q6AEwBHoECAoQAQ#v=onepage&q&f=false|Matériaux polymères : propriétés mécaniques et physiques (Hans-Henning Kausch, Nicole Heymans, Christopher John PLUMMER, Pierre Decroly)]] |
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| * [[https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00773015/document|Julie Diani, Bruno Fayolle, Pierre Gilormini. A review on the Mullins effect. European PolymerJournal, Elsevier, 2009, pp.601-612]] | * [[https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00773015/document|Julie Diani, Bruno Fayolle, Pierre Gilormini. A review on the Mullins effect. European PolymerJournal, Elsevier, 2009, pp.601-612]] |
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| * [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Module_de_Young|Module de Young]] | * [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Module_de_Young|Module de Young]] |
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| * [[http://www.goodfellow.com/F/Polymethacrylate-de-methyle.html| Conductivité thermique du PMMA]] | * [[http://www.goodfellow.com/F/Polymethacrylate-de-methyle.html| Conductivité thermique du PMMA]] |
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| * Conductivité thermique du bois : | * Conductivité thermique du bois : |
| * [[http://www.lecontreplaque.com/technique/|source 1]] | * [[http://www.lecontreplaque.com/technique/|source 1]] |
| * [[https://energieplus-lesite.be/donnees/enveloppe44/enveloppe2/conductivite-thermique-des-materiaux/#Les_bois|source 2]] | * [[https://energieplus-lesite.be/donnees/enveloppe44/enveloppe2/conductivite-thermique-des-materiaux/#Les_bois|source 2]] |
| * [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_thermique#Bois|source 3]] | * [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_thermique#Bois|source 3]] |
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| * Conductivité thermique de la laine de verre : | * Conductivité thermique de la laine de verre : |
| * [[https://www.toutsurlisolation.com/Choisir-son-isolant/Les-isolants/Isolants-en-laine-minerale/Laine-de-verre|source 4]] | * [[https://www.toutsurlisolation.com/Choisir-son-isolant/Les-isolants/Isolants-en-laine-minerale/Laine-de-verre|source 4]] |
| * [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_thermique| source 5]] | * [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_thermique| source 5]] |
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| * [[http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS/MECAVENIR/cours5_echange.pdf| Cours sur le coefficient d'échange h]] | * [[http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS/MECAVENIR/cours5_echange.pdf| Cours sur le coefficient d'échange h]] |
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| * Cours de //transfert thermique// de Sophie Mergui, Sorbonne Université : {{ :wiki:projet:l3phys1920:cours_thermique_l2_conduction.pdf |Conduction}} // {{ :wiki:projet:l3phys1920:cours_thermique_l2_convection.pdf |Convection}} | * Cours de //transfert thermique// de Sophie Mergui, Sorbonne Université : {{ :wiki:projet:l3phys1920:cours_thermique_l2_conduction.pdf |Conduction}} // {{ :wiki:projet:l3phys1920:cours_thermique_l2_convection.pdf |Convection}} |
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