Effet Dufour

L'effet Dufour est une composante du flux de chaleur lié à la diffusion dans les milieux multiespèces. Il a été découvert par le physicien suisse Louis Dufour.

Expression du flux de chaleur dans un milieu multiespèces

Les milieux fluides multiespèces donnent lieu à un flux de chaleur comportant trois termes liés respectivement :

• à la conduction,
• au transport d'énergie par la diffusion,
• la variation d'énergie d'activation au cours de la diffusion : c'est l'effet Dufour.

Cet effet peut se calculer à partir de la thermodynamique hors équilibre^[1] ou par la résolution de l'équation de Boltzmann dans les gaz en utilisant la méthode de Chapman-Enskog^[2]. Le flux de chaleur dans le milieu s'écrit pour un gaz :

${\displaystyle \mathbf {q} =-\lambda \nabla T+\sum _{i}\rho _{i}e_{i}{\mathbf {V} _{D}}_{i}+p\sum _{i}k_{i}^{T}{\mathbf {V} _{D}}_{i}}$

où

• ${\displaystyle \mathbf {q} }$ est le vecteur flux de chaleur,
• ${\displaystyle \lambda }$ la conductivité,
• ${\displaystyle T}$ la température,
• ${\displaystyle p}$ la pression,
• ${\displaystyle \rho }$ la masse volumique,
• ${\displaystyle e}$ l'énergie interne,
• ${\displaystyle k^{T}}$ coefficient de diffusion thermique multicomposant (un nombre sans dimension, en anglais "thermal diffusion ratio"),
• ${\displaystyle \mathbf {V} _{D}}$ le vecteur vitesse de diffusion donné par les équations de Stefan-Maxwell.