| Libellé du cours : | Génie chimique - Mise en équation |
|---|---|
| Département d'enseignement : | CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : | Madame NOURIA FATAH |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0 |
| Grille des résultats : | Grade de A à F |
| Code et libellé (hp) : | ENSCL_CI_M5_3_4 - Thermochimie / ENSCL_CI_M6_3_2_1 - Procédés séparations & séchage |
Equipe pédagogique
Enseignants : Madame NOURIA FATAH / Monsieur FABIEN DHAINAUT
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
Le présent cours répond à la nécessité de faire connaitre aux étudiants les mécanismes qui commandent la mécanique des fluides et le transfert de chaleur par rayonnement, conduction ou convection. Les différents types d’échangeurs seront aussi abordés. Pour les transfert de chaleur, plusieurs parties sont abordées : - Une introduction aux transferts thermiques. - Le transfert de la chaleur par conduction. La loi simple de Fourier y est introduite, et la loi générale de la conduction est dérivée. Des applications classiques telles que celles du mur simple, mur composé, cylindre aux parois isothermes et sphère creuse sont traitées. - La convection qui est un mode de transfert qui se tient entre un solide et un fluide en mouvement. L'analyse dimensionnelle appliquée grâce au théorème de Buckingham introduit les relations entre les divers groupes adimensionnels afin d'arriver à exprimer les flux de transfert de la chaleur en convection libre et forcée ainsi qu'aux régimes laminaires et turbulents. En mécanique des fluides, plusieurs parties sont abordées : - L’évolution des propriétés physiques d’un fluide avec la température - La dynamique des fluides parfaits et réels
Objectifs pédagogiques
A la fin de l’unité pédagogique, l’élève sera capable de : -Etablir les équations de transferts thermiques (Géométries : plane, sphérique et cylindrique) -Estimer l’intérêt d’une ailette de refroidissement -d’identifier les propriétés physiques importantes du fluide qui influencent les caractéristiques de l’écoulement; -d’identifier le type de régime d’écoulement (permanent ou non, laminaire ou turbulent, etc.); -de calculer les forces hydrostatiques sur les surfaces;
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires: 2 évaluations en TD, la première lors de la seconde séance avec une interrogation écrite (40 mins) et la seconde en projet pour un maximum de 2 élèves sur un sujet inspiré de problématique industrielle (1h20)
Ressources en ligne
- Génie de la Réaction Chimique, J. Villermaux, Tec et Doc, Lavoisier, 1993 - Mécanique et rhéologie des fluides en génie chimique, N. Midoux, Tec et Doc, Lavoisier, 1993 -J. P. Holman, Heat transfer, McGraw-Hill - 8éme édition (1997) -Estéban Saatdjian, Phénoménes de transport et leurs résolutions numériques, Polytechnica – 2éme édition (1997)
Pédagogie
Cours (9 séances de 1h20): - Une introduction aux propriétés physiques des fluides. - La statique des fluides. - L’écoulement des fluides laminaires ou turbulents. -Généralités et définition des grandeurs -Conduction en Régime Permanent - Ailettes -Convection Chaque cours comprend également des applications pratiques: - les questions de compréhension traitées contribueront à une meilleure assimilation des principes développés en cours. - des exercices et des problèmes pertinents à chaque chapitre seront résolus. Travaux Dirigés ( 3 séances de 1h20) Les travaux dirigés suivent une liste d’exercices établie pour englober les différentes parties du cours et sont réalisés en fonction de l’avancée de celui-ci. Les exercices peuvent s’intéresser au : -Transfert de chaleur par conduction en géométrie plane et cylindrique à l'état stationnaire avec ou sans source de chaleur. -Transfert de chaleur par convection en géométrie plane et sphérique à l'état stationnaire. -Analyse dimensionnelle de transfert thermique. -Principe de Pascal -L’équation de Bernoulli
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 12 |
|---|---|
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 4 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : | 0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : | 0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : | 0 |
Pré-requis
Bases acquises en années préparatoires (CPGE, CPI, DEUG, DUT, BTS, ATS, Licence)