IV - Programme détaillé par matière (1 fiche détaillée … et thermiqu… · Etanchéité des...

Etablissement :Année universitaire :

Intitulé du master :

IV - Programme détaillé par matière(1 fiche détaillée par matière)



Intitulé du Master : Energétique et Thermique Des Systèmes

Semestre : 1

Contenu de la matière :Contenu de la matière :Transferts thermiques avec changement de phase1. Généralités sur les phénomènes de fusion et de solidification_ Classification,_ Approche théorique (nucléation, croissance)_ Structures et morphologies_ Couplage avec la thermique2. Propriétés thermophysiques et changement de phase_ Chaleur spécifique_ Conductivité thermique_ Cinétique de cristallisation_ Equations d'état3. Le problème classique de Stefan-Neuman4. Contact entre deux matériaux et changement de phase5. Conditions aux limites lors du changement de phase (résistances de contact)6. Influence de la convection naturelle en fusion et en solidification7. Modélisation numérique_ La méthode enthalpique_ Les méthodes de suivi de front8. Quelques applications au travers d'exemples_ Systèmes de stockage d'énergie_ La solidification des lingots en fonderie

Mode d’évaluation : ………………………………………………Continu et Examen

Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).-S. Kakaç et Y. Yener ; _ Heat Conduction _ ; Taylor et Francis, 1993, Third edition_ K.C. Cheng et N.Seki ; _ Freezing and Melting Heat Transfer in Engineering _ ;Hemispere Publishing Corporation, Taylor et Francis, 1991_ V. Alexiades et A.D. Solomon ; _ Mathematical modelling of melting and freezingprocesses ; Taylor et Francis, 199




Semestre : 1

Contenu de la matière : Echangeurs thermiques diphasiques1. Les générateurs de vapeur_ Types de générateurs de vapeur_ Comparaison des générateurs à circulations naturelle et forcée_ Dimensionnement thermique d'un générateur de vapeur à circulationnaturelle. Modèle, hypothèses et principe de calcul . Surface totale d'échange(réchauffage par convection, ébullition locale, ébullition généralisée)_ Tableau détaillé des températures_ Dimensionnement thermique d'un générateur de vapeur surchauffée. Modèle, hypothèses et principe de calcul . Surface totale d'échange(réchauffage par convection, ébullition locale, ébullition généralisée,surchauffe)2. Séparation eau-vapeur. Séchage_ Types de séparateurs de vapeur (_ux ascendant, _ux descendant)_ Paramètres liés au fonctionnement d'un séparateur_ Les sécheurs de vapeur3. Notions sur le fonctionnement d'un générateur de vapeur à circulationnaturelle_ Influence d'une variation de puissance sur les caractéristiques de la vapeur_ Influence d'une variation de puissance sur le taux de circulation vapeur_ Influence d'une variation de puissance sur le coefficient moyen global detransfert_ Influence du niveau d'eau sur le fonctionnement du générateur de vapeur4. Les condenseurs_ Types de condenseurs

_ Fonctionnement d'un condenseur - Influence des incondensableset des pertes de charge_ Principe de dimensionnement thermique d'un condenseur par surface_ Hypothèses et équations de base_ Coefficient global de transfert, coefficient pratique HEI5. Réseaux de courbes de vide6. Extraction des incondensables_ Principe (refoidisseur d'air)_ Les extracteurs d'air, choix de la puissance d'extraction_ Types d'extracteurs (pompe SCAM LEBLANC, éjecteur à vapeur,. . . )



7. Rôle dégazeur du condenseur8. Encrassement Nettoyage9. Condensation de vapeurs complexes_ Hypothèses, modèle, principe de calcul et équations de base_ Evaluation du coe_cient he lié à la condensation et au refroidissement de laphase gazeuse_ Vapeurs complexes dont les composants ne sont pas miscibles à l'état liquide10. Les réfrigérants atmosphériques humides_ Principe de fonctionnement_ Approche théorique11. THEMES DES TRAVAUX DIRIGES :_ Générateur de vapeur à circulation naturelle. Prédimensionnement thermique . Caractéristiques des zones de transfert .Caractéristiques du secondaire . Influence de l'alimentation sur la conceptiondes séparateurs. Influence d'un encrassement_ Générateur de vapeur surchauffée. Prédimensionnement thermique . Caractéristiques des zones de transfert_ Condenseur de vapeur deau. Prédimensionnement thermique . Courbe de vide . Domaine defonctionnement . Refroidisseur d'incondensables_ Installation de production d'énergie (calculs de bilan)


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ C. Marvillet, R. Vidil ; _ Heat Transfer in Condensation and Evaporation :Application to Industrial and Environmental Processes _ ; Proceeding of theEurotherm Seminar n_ 62, 17-18 nov. 1998, Grenoble, France_ L.S. Tong ; _ Boiling Heat Transfer and Two Phases Flows _ ; John Wiley, New York,1965_ Kutateladze, Borishanskii ; _ A Concise Encyclopedia of Heat Transfer _ ;Pergamon Press, 1966_ D. Chisholm ; _ Developments in Heat Exchanger Technology _ ; Applied SciencePublishers LTD, 1980




Semestre : 1

Contenu de la matière : Conception et technologie des appareils thermiques1. Principes de conception des appareils thermiques_ Objectifs, plan de travail, recommandations générales2. Obtention des produits ou semi-produits métallurgiques_ Moulage, corroyage, laminage, filage, forgeage, formage, soudage3. Contrôles non destructifs_ Objectifs, principaux types de contrôles4. Choix des matériaux_ Principaux critères_ Matériaux des faisceaux de tubes, des plaques à tubes, des boîtes à eau et fonds et de laboulonnerie5. Conception des principaux élèments des appareils thermiques_ Formes de la surface d'échange_ Disposition des faisceaux tubulaires_ Fixation et étanchéité tubes/plaques tubulaire_ Assemblage plaque tubulaire/calandre. Dilatation différentielle tubes/calandre_ Assemblages démontables. Etanchéité des assemblages boulonnés_ Accessibilité des structures internes_ Protection des appareils contre les surpressions_ Manchon thermique6. Installation des appareils_ Principes généraux_ Supports, liaisons particulières, compensateurs de dilatation7. Codes de conception et de construction_ Objectifs, organisation générale d'un code, mode de fonctionnement_ Principaux codes (ASME, CODAP, AFNOR)_ Principales définitions utiles au bon usage d'un code_ Sollicitations_ Modes de défaillance d'un appareil à pression. Situationsreils_ Classification_ Classification des appa des contraintes. Contrainte admissible. Coefficient de soudure_ Procédure de dimensionnement codifiée_ Epaisseurs courantes, renforcement des ouvertures_ Analyse du comportement d'un appareil8. Code et assurance de la qualité. Conformité du code


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).

A Fournir




Semestre : 1Contenu de la matière : Modélisation des systèmes thermiques

1. Modélisation thermique d'un échangeur en régime permanent- Rappels_ Principaux types d'échangeurs_ Coefficients adimensionnels et équations de bilan_ Modélisation de l'efficacité en fonction du NUT_ Constructions graphiques sous MATLAB2. Modélisation des échangeurs par réseaux de modules_ Matrice de transfert d'un module élémentaire_ Réseaux série méthodique et anti-méthodique_ Résolution analytique et numérique sous MATLAB_ Réseaux série-parallèle avec distributeurs et mélangeurs_ Résolution analytique et numérique sous MATLAB_ Application 1 : échangeur à courants croisés_ Application 2 : échangeur tubulaire à chicanes à 2 passes de tubes_ Application 3 : réseau à 3 fluides et 2 échangeurs3. Modélisation des échangeurs par méthode nodale_ Comparaison des modèles explicite et implicite de l'échangeur à courants parallèles_ Modèle implicite du quadripôle échangeur_ Modèle nodal du réseau anti-méthodique4. Modèle nodal du réseau méthodique_ Mise en œuvre de la méthode nodale. Description générale : les nœuds et les éléments du réseau . Algorithme d'assemblagede la matrice de transfert . Exemple : modèle nodal d'un échangeur à courants croisés_ Application 1 : échangeur à courants parallèles et trois fluides_ Application 2 : échangeur à plaques à courants croisés5. THEMES DES TRAVAUX DIRIGES :_ Modélisation - Elaboration du code MATLAB - Analyse des performances_ de l'échangeur TEMA J1-2 et de l'échangeur à plaques à courants croisés


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).W.M. Kays/ A.L. London ; _ Compact Heat Exchangers _ ; McGraw-Hill, 1984, 3rd edition




Semestre : 1

Contenu de la matière Propriétés des métaux et des alliages

1. Microstructure des métaux et alliages_ Cristal parfait et cristal réel. Rôle des défauts (lacunes, atomes étrangers,dislocations, joints de grains) sur les traitements thermiques et sur les propriétésmécaniques_ Courbe de traction. Propriétés mécaniques (E, Rm, Rp0,2 , A%). Ecrouissage.Restauration et recristallisation. Influence de la taille des grains sur les propriétésmécaniques_ Solutions solides d'insertion et de substitution. Diagrammes d'équilibre (enfuseau, avec eutectique, avec péritectique). Transformations allotropiques dufer. Diagramme fer carbone_ Transformation eutectoïde dans le système fer carbone. Diagrammes TTC etTRC. Influence des éléments d'addition sur la forme des diagrammes TTC et TRC_ Transformation martensitique et rôle du traitement de revenu conséquencessur les propriétés mécaniques. Durcissement structural dans les alliagesd'aluminium2. Mécanismes d'endommagement_ Fragilité et fragilisation. Transition ductile fragile dans le cas des aciers aucarbone. Influence de la microstructure sur le comportement. Rupture di_éréeliée à la présence dhydrogène_ Concepts de la mécanique linéaire élastique de la rupture. Notion de facteurdintensité de contrainte critique KIc . Influence des éléments daddition, desimpuretés, de la microstructure sur la ténacité. Influence de paramètresextrinsèques (température, vitesse de sollicitation, milieu)_ Comportement en fatigue. Courbes de Wöhler. Amorçage et propagation.Limite dendurance.Influence de paramètres métallurgiques sur la forme des courbes de Wöhler.Application des concepts de la mécanique de la rupture à la phase depropagation loi deParis. Estimation de la durée de vie dune structure présentant un défaut plan_ Fluage. Influence de la température et de la contrainte sur la vitesse dedéformation (lois puissance. Energie dactivation). Matériaux pour applications àchaud_ Corrosion sous contrainte. Contrainte de non rupture et KIscc .




Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ M.F ASHBY, D. R.H. JONES ; _ Matériaux 1 et 2 _ ; Dunod, 1991_ W. KURZ, J.P MERCIER, G.ZAMBELLI ; _ Introduction à la science des matériaux_ ; Presses Polytechniques Romandes, 1987_ J.M DORLOT, J.P BAILON, J.MASOUNAVE ; _ Des matériaux _ ; Ed. de l'EcolePolytechnique de Montréal, 1986_ J. BARALIS, G.MAEDER ; _ Précis de métallurgie _ ; Afnor-Nathan, 1986_ J.PHILIBERT et al ; _ Métallurgie du minerai au matériau _ ; Masson, 1998




Semestre : 1

1. Volumes finisContenu de la matière Volumes Finis

_ Bilan sur un volume de contrôle_ Exemple sur un maillage cartésien régulier_ Discrétisation spatiale_ Maillage_ Comparaison différences finies/volumes finis2. Mécanique des fluides incompressible_ Le problème de l'incompressibilité_ Equation de Poisson pour la pression3. Code de simulation numérique_ Mailleur Gambit_ Solveur Fluent

4. CONFIGURATIONS SIMULEES_ Cavité entraînée_ Ecoulement de Poiseuille sans/avec transfert de chaleur_ Convection naturelle dans une cavité différentiellement chauffée_ Ecoulement de Dean


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ C. A. J. FLETCHER ; _ Computational Techniques for Fluid Dynamics _ ; Springer,2000

_ C. HIRSCH ; _ Numerical Computation of Internal and External Flows _ ; John Wiley& Sons, 2000_ Roger PEYRET et Thomas D. TAYLOR ; _ Computational Methodes for Fluid Flow_ ; Springer-Verlag, 1990_ _ Fluent User's Guide _




Semestre : 1

Contenu de la matière Electrotechnique1. Réseaux d'alimentation électrique monophasé et triphasé - Notion de sécuritéélectrique -Circuits de protection2. Circuits magnétiques et transformateurs d'énergie monophasés et triphasés3. Alternateurs4. Moteur et génératrices à courant continu vitesse variable5. Moteur à courant alternatif vitesse variable6. THEMES DES TRAVAUX DIRIGES :_ Calculs sur Réseau monophasé et triphasé (courant et puissances consommés,facteur depuissance)_ Alternateur d'un groupe électrogène_ Transformateur (rapport de transformation, diagramme de Kapp, pertes fer etpertescuivre, impédance ramenée au secondaire, rendement)_ Moteur à courant continu (calcul de la résistance d'inducteur et d'induit,vitesse à vide eten charge, calcul du rendement)_ Moteur asynchrone (glissement de la machine, calcul de rendement, pertesmécaniques,perte électromagnétique, rendement)7. THEMES DES TRAVAUX PRATIQUES :_ Transformateur monophasé : essais à vide et en court circuit - mesure surcharge inductivevariable évaluation du rendement et mesure directe comparaison justificationdes écarts_ Mesures en régime triphasé - Transformateur triphasé - mesure de puissances -

couplageétoile et triangle sur charge inductive variable_ Caractéristiques moteur à courant continu commandé par l'induit - mesuresdes rés observationdes signaux caractéristiques essentielles - utilisation d'un frein balance pargénératriceà courant continu



_ Machines asynchrones associées : caractéristiques glissement-couple -Variation de vitesseen alternatif par variateur de fréquence - frein à courant de Foucault - montagebalance_ Régulation de température PID_ Observation des signaux en monophasé sur charge capacitive - calcul depuissance activeet réactive - mesure de déphasage courant-tension - facteur de puissance -


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).- J.L. COQUERELLE ; _ Génie Electrique du réseau au convertisseur _ ; Technip_ I. BERKES; _ Les Bases de l'Electrotechnique _ ; Vuibert_ G. SEGUIER, F. NOBLET ; _ Electrotechnique Industrielle _ ; Lavoisier_ T. WILDI ; _ Electrotechnique _ ; Deboeck, Université_ MERAT; _ Electrotechnique _ ; Nathan




Semestre : 2

Contenu de la matière Convection diphasique1. Introduction, aperçu des différent phénomènes2. Interface Liquide-Vapeur_ Tension interfaciale, équilibre thermodynamique d'une interface courbe_ Loi de la diffusion gazeuse_ Evaporation et séchage3. Condensation_ Condensation en film : modèle laminaire de Nusselt sur plan vertical etcylindrique horizontal,améliorations du modèle, film turbulent_ Condensation en gouttes_ Condensation en présence d'incondensables, condenseurs industriels4. Ebullition en bassin_ Ebullition nucléée et pelliculaire, courbe de Nukiyama_ Densité de flux critique5. Ebullition en Canal_ Différents types d'écoulements diphasiques en canal vertical et horizontal_ Génération de vapeur en canal vertical à densité de _ux imposée. Début théorique de la nucléation . Diagramme de la succession des typesd'écoulements,zone critique . Fraction de vapeur (taux de vide), paramètre de Martinelli .Aperçu des pertes en charges en écoulement diphasique6. Les Caloducs, fonctionnement et limites7. THEMES DES TRAVAUX DIRIGES_ Puissance de condensation, débits de condensat_ Variation de masse d'une goutte en chute libre_ Température d'interface en présence d'incondensables_ Puissance d'ébullition en bassin, trempe métallurgique_ Evolution du taux de vide dans un tube vertical


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ <A FOURNIR> ; _ <A FOURNIR> _ ; <A FOURNIR>, <A FOURNIR>, <A FOURNIR>




Semestre : 2

Contenu de la matière Analyse exergétique des cycles thermodynamiques

1. Rappel sur l'analyse exergétique de cycles thermodynamiques_ Exemple d'application sur un cycle combiné gaz-vapeur_ Bilan exergétique des échangeurs de chaleur2. Cycles combinés gaz-vapeur_ Description générale du cycle_ Analyse énergétique_ Etude paramétrique_ Analyse exergétique_ Optimisation du cyle : cycle à deux niveaux de pression_ Performances des cycles combinés représentatifs du marché3. Analyse exergétique des cycles de réfrigération_ Exemple d'application de l'analyse exergétique sur une machine frigorifique_ Production de froid à 3 niveaux de température : analyse exergétique4. Cogénération_ Intérêt de la cogénération_ Critères de performance des installations de cogénération_ Cogénération par turbine à gaz_ Cogénération par turbine à vapeur : installations à soutirage et àcontrepression_ Exemple d'application : choix d'une installation de cogénération pour uneusine de moulagede pneumatique


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).-D.E. Winterbone ; _ Advanced Thermodynamics for Engineers _ ; Arnold, 1997_ Adrian Bejan ; _ Entropy Generation Minimization _ ; CRC Press, 1996_ Pierre Le Goff ; _ Energétique industrielle _ ; Technique et Documentation, 1979, Tome 1




Semestre : 2

Contenu de la matière Résolution des problèmes inverses de transfert de chaleur

1. Modélisation et problèmes inverses en transfert thermique_ Problèmes directs et problèmes inverses - Différents types de problèmesinverses_ Exemple 1 : conduction en milieu semi-infini et convection en surface_ Exemple 2 : conduction en milieu semi-infini et condition de flux en surface_ Exemple 3 : conduction stationnaire en configuration 2-D - modèle àparamètres répartis_ Exemple 4 : conduction non linéaire- modèle à paramètres localisés2. Algorithmes de type gradient et moindres carrés_ Le critère des moindres carrés_ Les algorithmes de type gradient. Les méthodes itératives - La méthode de plus grande pente . La minimisationdu critère des moindres carrés -Résultats numériques dans le cas quadratique .L'algorithmedu gradient conjugué- Résultats numériques dans le cas quadratique .Application à un cas non quadratique3. Multiplicateurs de Lagrange_ Lagrangien - Introduction_ Exemple : Minimisation du périmètre d'un domaine dont l'aire est imposée_ Extension aux fonctions à p variables et nc contraintes de type égalité (nc < p)_ Exemple : Minimisation d'une fonction quadratique4. Méthode de la variable adjointe_ Minimisation du critère des moindres carrés_ Gradient du critère des moindres carrés contraint_ Application - Cas d'une contrainte par équation algébrique_ La méthode de la variable adjointe avec des données bruitées. Régularisation par pénalisation du critère . Régularisation par choix du nombred'itérations5. Problème inverse d'identification paramétrique - Modèle du type équationalgébrique (EA)6. Problème inverse de source - Modèle du type équation intégrale (EI)7. Problèmes inverses avec un Modèle du type _ Equations différentiellesOrdinaires _ (EDO)_ Gradient du critère des moindres carrés avec un modèle EDO_ Gradient du critère des moindres carrés avec un modèle mixte EDO et EAcomme contraintes_ Problème d'identification paramétrique pour un modèle de solidification_ Problème inverse d'entrée pour un modèle de solidification_ Conclusion



8. Problèmes inverses avec un Modèle du type _ Equations aux Dérivéespartielles _ (EDP)_ Problème d'identification paramétrique_ Problème de reconstruction de l'état initial_ Problème d'estimation d'une condition surfacique_ Problème d'identification paramétrique -cas d'un modèle EDP elliptique 2-D_ Conclusion9. Estimation d'une condition surfacique par la méthode de Beck - Principe de laméthode -Calcul des coefficients de sensibilité - Algorithme séquentiel - Exemple -Influence du nombrede pas de temps futur sur la solution - code MATLAB10. Identification paramétrique par la méthode de Gauss-Newton - Principe dela méthode -Calcul des coefficients de sensibilité - Algorithme itératif - Exemple - Calculd'Incertitudesur la solution - code MATLAB


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ K. A. Woodbury ; _ Inverse Engineering Handbook _ ; CRC Press, 2002




Semestre : 2

Contenu de la matière Simulation de procédés1. Simulation PamRtm_ Génération de maillages_ Simulation du remplissage et de la cuisson des composites_ Etude de l'influence des paramètres physiques et numériques_ Simulation de la phase de remplissage d'une pièce réalisée en TP2. Simulation Moldfow_ Présentation des différents modules du logiciel_ Etude d'une analyse type_ Méthodologie de résolution de défauts caractéristiques (recollement. . . )_ Simulation du cycle d'une pièce réalisée en TP.


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).C. Geuzaine, J.-F. Remacle ; _ GMSH : Mesh Generation Freeware _ ;www.geuz.org/ gmsh __ Pam Rtm, Users Guide _ ; ESI-Group, www.esi-group.com __ Moldflow, Users Guide _ ; www.moldflow.com

www.geuz.org/

www.esi-group.com

www.moldflow.com



Intitulé du Master : Energétique et Thermique Des SystèmesSemestre :

Contenu de la matière Eléments Finis1. La méthode EF en configuration 1-D_ Conduction stationnaire et approximation linéaire : Formulation du problème -Elémentslinéaires - Projection de Galerkin & description globale et locale - Matrice deconnectivitéet algorithme d'assemblage - Application - Code MATLAB EF-(P1) en 1-D_ Conduction stationnaire et approximation quadratique : Elément de référence- Matrice deconnectivité - Projection de Galerkin & description locale - Application - CodeMATLAB EF-(P2) en 1-D_ Conduction non stationnaire : Formulation du problème - Projection deGalerkin & descriptionglobale - Intégration du système différentiel, méthode d'Euler, méthode implicited'ordre 1, méthode de Crank-Nicolson2. La méthode EF en configuration 2-D_ Convection-Diffusion 2-D et approximation linéaire : Formulation du problème– Projection de Galerkin - Interpolation linéaire 2-D - Eléments (P1) - Matrice deconnectivité et algorithme d'assemblage3. La méthode EF dans l'environnement ANSYS - Application aux problèmes detransferts de chaleur_ Description générale de la bibliothèque EF_ Les grandes étapes de la résolution d'un problème de Convection-Diffusion 2-D non stationnaire_ Résolution du problème de conduction dans le cas multidomaine en contactimparfait_ Exemple de résolution dans le cas multiphysique - systèmes d'équationscouplées_ Exemple de couplage avec MATLAB_ Exemple de couplage avec SIMULINK


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).C Pozrikidis ; _ Introduction to Finite and Spectral Element methods using MATLAB _;Chapman & Hamm/CRC, 2005



Intitulé du Master : Energétique et Thermique Des SystèmesSemestre :

Contenu de la matière Turbomachines1. Introduction générale avec présentation des turbomachines hydrauliques2. Rappel de l'écriture des équations bilan (masse, énergie) dans lessystèmes ouverts3. Machines et circuits_ Courbe caractéristique machine_ Courbe caractéristique circuit_ Point de fonctionnement4. Cinématique des turbomachines_ Triangle des vitesses_ Théorie d'EULER5. Thermodynamique de la compression et de la détente_ Rendement isentropique_ Rendement polytropique_ Compression multiétagée6. Lois de similitude des turbomachines en régime incompressible7. Particularité de fonctionnement des machines réceptrices_ Mise en parallèle et en série_ Pompage8. THEMES DES TRAVAUX DIRIGES_ Circuit d'alimentation en eau d'une habitation_ Installation de chauffage central_ Ventilation d'une automobile_ Ventilateur axial : triangle des vitesses, débit, puissance consommée. . ._ Centrale de pompage-turbinage de Grand’ Maison_ Lois de similitude appliquées aux pompes et aux compresseurs9. ENONCES DES TRAVAUX PRATIQUES_ Banc d'essais de pompes en montage série ou parallèle_ Essai d'un ventilateur axial : détermination expérimentale descourbes caractéristiques,mise en évidence des lois de similitude et de leur limite, illustration de lathéoried'EULER_ Mesure des efforts de portance et de trainée sur une aubeMode d’évaluation : ………………………………………………Continu et ExamenRéférences (Livres et polycopiés, sites internet, etc).-A.J. Smits ; _ Physical Introduction to Fluid Mechanics _ ; John Wiley and Sons,2000_ Pierre Henry ; _ Turbomachines Hydrauliques _ ; Presses Polytechniques etUniversitaires Romandes, 1992_ Michel Pluviose ; _ Machines à _uides : Principes et fonctionnement _ ;Ellipses, 2002_ Michel Pluviose ; _ Ingenierie des turbomachines _ ; Ellipses, 2003_ Renaud Gicquel ;_Systèmes Energétiques_ ; Les presses de l'Ecole des Minesde Paris,2001, Tome 1



Intitulé du Master : Energétique et Thermique Des SystèmesSemestre : 2

1. IntroductionContenu de la matière Corrosion

2. La corrosion électrochimique_ Notions de base_ Aspects thermodynamiques des réactions de corrosion_ Potentiel d'équilibre et comportement à la corrosion3. Cinétique électrochimique_ Notions de bases_ Polarisation, surtension d'électrode_ Courbes de polarisation4. Lois de cinétique_ Cinétiques sous la dépendance du transfert de charge_ Cinétiques sous la dépendance du transport de masse_ Réactions sous contrôle mixte_ Réactions sous le contrôle de la couche passive_ Mesure des cinétiques de corrosion5. Les mécanismes de corrosion_ Corrosion généralisée_ Couplage galvanique_ Corrosion par piqures_ Corrosion incisive_ Corrosion sous contrainte_ Corrosion atmosphérique_ Lutte contre la corrosion_ Choix des matériaux_ Protection électrochimique_ Protection par revêtement_ Action sur le milieu de corrosion6. THEMES DES TRAVAUX PRATIQUES_ Mesures des cinétiques de corrosion électrochimiques_ Passivation et corrosion par piqûres des aciers inoxydables


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).-Dieter Landoldt ; _ Corrosion et chime de surface des matériaux _ ; PPUR,1993_ Mars G. Fontana ; _ Corrosion Engineering _ ; Mc Graw-Hill, 1987




Semestre : 3

Contenu de la matière MACHINES A FLUIDES COMPRESSIBLESTURBINES ET COMPRESSEURS

I - THERMODYNAMIQUE DES MACHINES DE COMPRESSION ET DE DETENTE1-1 – Expressions du travail indiqué.1-2 – Compression et détente isentropiques.1-3 – Evolution polytropique.II – TURBOMACHINES DE DETENTE2-1 – Configuration de l'étage de turbine.2-2 – Méthodologie de dimensionnement.2-3 – Blocage du débit.2-4 – Caractéristiques adimensionnelles.2-5 – Annexe 1 : Réalisations technologiquesIII – LES COMPRESSEURS3-1 – Equations générales.3-2 – Etage axial de compression.3-3 – Caractéristiques globales des compresseurs axiaux.3-4 – Compresseurs volumétriques alternatifs.3-5 – Annexe 2 : Réalisations technologiques.


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).- R. COMOLET : « Mécanique expérimentale des fluides »- Ed. Masson - Paris- R. OUZIAUX et J. PERRIER : « Mécanique des fluides appliquée »- Ed. Dunod - Paris- A. HOUBERECHT : « Les turbines »- Ed. Vander - Louvain




Semestre : 3

Contenu de la matière Combustibles, combustion et environnement

1. Les combustibles_ Analyses élémentaires_ Analyses immédiates2. La combustion_ Pouvoir fumigène_ Pouvoir comburivore_ Excès d'air3. L'Environnement_ Seuils réglementaires d'émissions de polluants_ Quantités de polluants émis_ Taxes4. THEMES DES TRAVAUX DIRIGES_ Calcul des caractéristiques d'un charbon (Pcs, pouvoir fumigène, pouvoircomburivore)_ Application à une chaudière industrielle de production d'énergie_ Calcul de rendement et de coût_ Calcul de masse de polluants émis dans l'atmosphère_ Taxes associées5. Visite du site du Centre de Production Thermique de Cordemais._ Combustibles, analyses de combustibles, chaudière, brûleurs, analyses encontinu des émissionsatmosphériques


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ www.eper.cec.eu.int

www.eper.cec.eu.int




Semestre : 3

Contenu de la matière Propriétés thermophysiques des polymères etcomposites

1. Rappels sur les structures des polymères_ Macromolécule, structure macroscopique_ Relation entre structure et propriétés thermiques2. Thermoplastiques amorphes_ Transition vitreuse_ Volume spécifique : diagrammes PVT, modèles_ Chaleur spécifique à pression constante_ Conductivité thermique : thermodépendance, piézo-dépendance3. Thermoplastiques semi-cristallins_ Enthalpie et chaleur spécifique : notion de cinétique, couplage entre transfertsthermiqueset cristallisation (nombres caractéristiques), modèles_ Conductivité thermique : comportement, modèles_ Volume spécifique : diagrammes PVT, modèles4. Techniques de mesure propres aux thermoplastiques_ Chaleur spécifique et cinétique : calorimétrie DSC_ Conductivité thermique : appareillages utilisés (K. System. . . )_ Diagrammes PVT, appareils GNOMIX et SWO_ Aspects pratiques sur les bases de données5. Polymères thermodurcissables_ Enthalpie de réticulation_ Principaux modèles cinétiques_ Relation entre taux de réticulation et Tg_ Chaleur spécifique_ Conductivité thermique_ Volume spécifique (diagrammes PvTx)_ Techniques de mesure spécifiques (conductivité thermique, volumespécifique)_ Aspects pratiques sur les bases de données pour la simulation


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).

_ D.W. Van Krevelen ; _ Properties of polymers _ ; Elsevier, Third completely revisededition, ISBN : 0-444-88160-3




Semestre : 3

Contenu de la matière Simulation numérique de la turbulence1. Exemples de thèmes traités :_ Ecoulement derrière une marche_ Ecoulement derrière un obstacle_ Rue canyon_ Jet_ Jet sur une plaque plane_ Couche limite sur une plaque plane_ Ecoulement en tube_ Couche de mélange


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ Fluent User's Guide _ Différents articles selon la configuration étudiée




Semestre : 3

Contenu de la matière Convection turbulente1. Equations différentielles de couche limite turbulente_ Introduction_ Quantité de mouvement et variables thermodynamiques_ Contraintes newtoniennes et équation de Fourier_ Equations instantanées de la turbulence_ Décomposition de Reynolds_ Moyenne temporelle et statistique de la turbulence_ Equations moyennes de transfert turbulent_ Conservation de masse et de quantité de mouvement_ Equation de quantité de mouvement pour une couche limite turbulente_ Equation de transport d'énergie turbulente_ Equation d'énergie pour une couche limite turbulente_ Transport d'énergie mécanique_ Equation de transport d'énergie cinétique turbulent_ Equation de transport d'énergie cinétique turbulent pour une couche limite_ Equation de transport de dissipation de la turbulence_ Equation de transport de dissipation de la turbulence pour une couche limite2. Transfert de quantité de mouvement pour une couche limite turbulente_ Instabilité et transition à la turbulence_ Structure de la couche limite turbulente_ Diffusivité et viscosité turbulentes_ FermeturesModèle de longueur de mélange de Prandtl . Modèle k-l . Modèle k-_ . ModèleRANS_ Les coordonnées de paroi_ La loi de paroi3. Transfert thermique pour une couche limite turbulente_ Notion de di_usivité thermique turbulente_ Nombre de Prandtl turbulent_ Analogie de Reynolds_ Nombre de Prandtl turbulent : résultats expérimentaux_ Nombre de Prandtl turbulent : résultats analytiques_ Nombre de Prandtl turbulent : modèle conductif_ Solution complète de l'équation d'énergie turbulente_ Loi de paroi turbulente_ E_et du gradient axial de pression_ Transfert thermique dans une couche limite sur une paroi plane isotherme_ Transfert thermique dans une couche limite sur une paroi plane avecune partie adiabatique



_ Transfert thermique dans une couche limite sur une paroi plane avectempérature de paroi arbitraire_ Refroidissement de paroi par _lm4. Transfert de quantité de mouvement dans une conduite_ Ecoulement établi dans une conduite à section circulaire_ Ecoulement établi dans une conduite à section non circulaire_ E_et de la rugosité5. Transfert thermique dans une conduite_ Transfert thermique dans une conduite à section circulaire en écoulementétabli à fluxconstant_ Transfert thermique dans une conduite à section circulaire en écoulementétabli à température de paroi constante_ Transfert thermique dans les métaux liquides_ Effet de la variation tangentielle de flux pariétal_ Transfert thermique dans un écoulement annulaire_ Transfert thermique entre deux plaques planes_ Corrélations expérimentales pour les conduites_ Problème de la zone d'entrée_ Effet de la variation axiale de la température pariétale


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ W.M. Kays & M.E. Crawford ; _ Convective Heat and Mass Transfer _ ; Mc Graw-Hill, 1993, Third Edition_ F. P. Incropera & D. P. DeWitt ; _ Fundamentals of Heat and Mass Transfer _ ; JohnWiley & Sons, 2002, Fifth Edition




Semestre : 3

Contenu de la matière Recherche opérationnelle

Chap. I : Introduction

Chap. II : Programmation linéaire

Chap. III : Méthode d’affectation - répartition

Chap. IV : Problème de transport

Chap. V : Problème des files d’attente

Chap. VI : Planification de projets


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc).Paul Keys, " Understanding the Process of Operational Research: Collected Readings ",Wiley

Robert Faure, "Précis de recherche opérationnelle : Méthodes et exercices", Dunod




Semestre : 3

Contenu de la matière :Simulation des écoulements dans les machines detransformation des matières

- Introduction- Les procédés d’extrusion : L’extrusion monovis• Description géométrique• Zone d’alimentation• Zone de plastification• Zone de compression• Modèle d’ensemble de l’extrusion monovis• Application à la plastification en injection- Ecoulement dans les outillages

Le calandragePrésentation du calandrage• Analyse newtonienne symétrique• Analyse newtonienne bidimensionnelle générale• Prise en compte d’une loi de comportement pseudoplastique• Les effets thermiques en calandrage

Les filières d’extrusion• Introduction• Description des géométries rencontrées• Rappel sur les hypothèses et les méthodes de calcul• Exemples de résultats- Les procédés comportant un étirage

Le filage textile• Les différentes situations du filage textile• Etirage d’un fluide newtonien isotherme• Etirage d’un fluide de Maxwell isotherme• Etirage d’un fluide visqueux dans des conditions non isothermes• Modèle général du filage textile

Notions de biétirage• Introduction• Les procédés d’extrusion à filière plate• Modèle newtonien isotherme• Modèle viscoélastique isotherme• Autres modèles



Le soufflage des gainesLe soufflage des corps creux

- Les instabilités d’écoulementLes instabilités d’extrusionLes instabilités d’étirageD’autres exemples d’instabilités

Travaux pratiques- Utilisation des logiciels de simulation de l’écoulement :• Polyflow• MoldflowLe but est de familiariser les étudiants avec les logiciels de simulation del’injection et desécoulements Polyflow et moldflow..


Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc)._ W.M. Kays & M.E. Crawford ; _ Convective Heat and Mass Transfer _ ; Mc Graw-Hill, 1993, Third Edition_ F. P. Incropera & D. P. DeWitt ; _ Fundamentals of Heat and Mass Transfer _ ; JohnWiley & Sons, 2002, Fifth Edition_ Fluent User's Guide _ Différents articles selon la configuration étudiée




Semestre : 3

Contenu de la matière : Anglais de spécialité1. Projet scientifique ou travail de stage en entreprise_ Description de graphiques et de procédés_ Lecture et compréhension de symboles mathématiques_ Présentation orale sous forme de questions/réponses2. Elaboration d'un recueil de textes et d'articles de presse sur les innovationsdans un des domaines scientifiques du département de formation_ Elaboration d'un lexique des termes de la spécialité


Références (_ <A FOURNIR> ;

IV - Programme détaillé par matière (1 fiche détaillée … et thermiqu… · Etanchéité des...

Documents

Transcript of IV - Programme détaillé par matière (1 fiche détaillée … et thermiqu… · Etanchéité des...