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Programme des cours 2011-2012Dernière mise à jour : 14/06/2012
MECA0002-1  Thermodynamique appliquée et introduction aux machines thermiques

Durée :  30h Th, 30h Pr
Nombre de crédits :  
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil, 2e annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité approfondie, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité approfondie (Thrust), 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité approfondie, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité approfondie, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en gestion, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité spécialisée en technologies durables en automobile, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité spécialisée en gestion, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en technologies durables en automobiles, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en gestion, 1re annéeDeuxième quadrimestre5
Nom du professeur :  Olivier Léonard
Langue(s) du cours :  
Langue française
Contenus du cours :  
Caractétistiques de quelques fluides techniques. Détermination pratique des variables thermodynamiques. Bilans thermodynamiques : systèmes fermés et ouverts; bilans de processus élémentaires. Bilans de machines et systèmes thermiques. Cycles moteurs : moteurs alternatifs à combustion interne, turbine à gaz et centrales à vapeur. Cycles récepteurs : machines frigorifiques. Psychrométrie, conditionnement d'air et tours de refroidissement. Thermodynamique des écoulement.Turbomachines.Echangeurs de chaleur.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :  
L'objectif est de donner une formation de base à des ingénieurs non encore spécialisés en insistant sur les aspects pratiques et les possibilités d'application directe. Pour ce qui concerne les cycles thermodynamiques et les machines thermiques, c'est le point de vue de l'utilisateur qui est pris en compte.
Chaque séance de cours est prolongée par une séance d'exercice, réalisée au moyen du logiciel "EES" (Engineering Equations Solver), qui est mis à la disposition de tous les étudiants.
Le cours est aussi directement lié aux séances de laboratoires où l'étudiant peut découvrir le comportement réel des machines thermiques.
Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :  
Notions de base en thermodynamique générale, mécanique des fluides, transfert de chaleur et emploi des combustibles.
Le cours ne revient plus sur ces notions supposées connues; il porte essentiellement sur les applications pratiques.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :  
Chacune des 12 séances de 2h cours est directement illustrée par une séance de 2h d'exercices, réalisés en groupes de 10 à 30 étudiants sur ordinateurs (maximum 2 étudiants par ordinateur).
Les énoncés d'exercices sont distribués en début de séance aux étudiants et résolus au moyen du logiciel "EES" (Engineering Equations Solver).
Le Répétiteur résout lui-même les exercices en même temps que les étudiants et ses calculs sont présentés en direct au moyen d'un projecteur LCD.
Après la séance, les fichiers de calcul sont transmis par E-mail à tous les étudiants.
Le cours est aussi illustré par 3 séances de laboratoires qui donnent l'occasion aux étudiants de faire le bilan énergétique et l'analyse des performances de 3 types de machines: un moteur à combustion interne, une petite turbomachine (un turbochargeur de véhicule) et une machine frigorifique.
Ces machines sont tout à fait réelles: ce ne ne sont pas des machines didactiques inventées pour les besoins de la cause.
Les séances sont organisées de telle sorte que chaque machine soit traitée par un maximum de deux étudiants à la fois.
Ces travaux de laboratoire sont documentés sur un CD distribué aux étudiants. Une séance de cours et d'exercices est réservée à la préparation de ces travaux.
Au laboratoire, tous les calculs et le rapport sont réalisés au moyen du logiciel EES.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :  
Les cours et une partie des séances d'exercices se donnent tous les vendredi matin du 2ème semestre.
Les autres séances d'exercices sont organisées selon les disponibilités de différentes sections concernées.
Les laboratoires sont organisés plusieurs demi-journées par semaine, sur base d'un tableau de dates proposées en début de semestre et d'inscriptions anticipées des étudiants.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :  
Elles sont disponibles en permanence au laboratoire de thermodynamique et font l'objet d'une révision annuelle.
La dernière édition des notes est vendue aux étudiants au début du semestre, en même temps que les CD contenant le logiciel EES et la documentation sur les laboratoires.
Modalités d'évaluation et critères :  
Examen pratique à livre ouvert, sur ordinateur.
Résolution de problèmes au moyen du logiciel EES et discussion.
Les résultats des travaux de laboratoire sont pris en compte (4 points sur 20)dans l'évaluation globale.


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Administration de l'Enseignement et des Etudiants - Responsable de l'information : Monique Marcourt, Direction générale à l'Enseignement et à la Formation - Réalisation SEGI