La mécanique des fluides est une partie de la mécanique et de la mécanique des milieux continus qui sont des disciplines majeures dans la formation d’ingénieurs. Le cours que nous proposons est une introduction à la mécanique des fluides, il est enseigné dans le cadre de la formation générale des élèves ingénieurs, il pourra être également très utile aux étudiants des universités ou aux autodidactes.

S’agissant des bases de la mécanique des fluides, nous insisterons beaucoup sur la constitution des équations fondamentales des écoulements en utilisant évidemment les principes de la mécanique et de la physique complétés par des hypothèses d’origines physiques sur la nature des fluides et des écoulements.

Nous mettrons l’accent sur la signification physique des équations et nous verrons comment les utiliser dans des cas concrets. Les applications de la mécanique des fluides sont nombreuses dans l’automobile, l’aéronautique, le génie civil, le génie chimique, l’hydraulique, l’aménagement du territoire, la médecine…

Pour cette première approche de la mécanique des fluides nous allons limiter le cours aux fluides incompressibles en écoulement permanent ou non. Les fluides seront considérés comme des milieux continus. On appellera particule, un élément de volume infiniment petit pour une description mathématique mais assez grand par rapport aux molécules pour être décrite par des fonctions continues.

Plan du cours

Introduction

  1. présentation générale du MOOC,
  2. présentation du barrage d'Emosson

Cinématique des fluides

  1. trajectoire,
  2. ligne de courant,
  3. conservation de la masse,
  4. vitesse et accélération d’une particule de fluide,
  5. écoulement irrotationnel,
  6. écoulement à potentiel

Dynamique des fluides parfaits

  1. équation d’Euler,
  2. relation de Bernoulli,
  3. relation de Bernoulli généralisée,
  4. théorème des quantités de mouvement,
  5. jeu sérieux

InterMOOC et évaluation

  1. évaluation 1

Dynamique des fluides réels

  1. viscosité,
  2. fluides newtoniens,
  3. équations de Navier Stokes,
  4. Nombre de Reynolds,
  5. pertes de charge dans les conduites

Similitudes, analyse dimensionnelle et écoulement autour des corps solides

  1. conditions de similitudes (Reynolds et Froude),
  2. analyse dimensionnelle,
  3. traînée et portance d’un profil d’aile

Évaluation finale

Objectifs pédagogiques

Information non disponible.

Modalités d'évaluation

Les thèmes 3 et 6 sont des semaines de "pause" dans le cours. Vous pourrez rattraper votre retard éventuel, réviser et utiliser le forum pour trouver réponse à vos questions.

Les évaluations se présenteront sous la forme d'un quiz ouvert pendant une semaine. Ces deux évaluations entreront dans la note finale et compteront pour 50 % chacune.

Pour ces 2 quiz, vous ne disposez que d'un seul essai. Chaque question vaut 1 point et le score total d'un quiz est ramené sur 100. Pour les question à choix multiple, les points sont répartis sur l’ensemble des réponses correctes et une pénalité totale de -100% des points est répartie sur l’ensemble des mauvaises réponses (le nombre de points minimal pour une question est de 0).

Un badge de suivi avec succès est attribué aux étudiants obtenant une note supérieure ou égale à 60 %. Dans le cas contraire, un badge de suivi vous sera remis. Ce badge sera disponible dans votre profil.

  • L'évaluation en semaine 3 (quiz) compte pour 50 % de la note finale.
  • L'évaluation en semaine 6 (quiz) compte pour 50 % de la note finale.

Contacts et accompagnement

Questions d'ordre technique

Si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Auditeurs libres

Si vous suivez ce cours en auditeur libre, les forums ne seront pas actifs et vous n'y obtiendrez pas de réponse de l'équipe pédagogique. Vous pouvez néanmoins y discuter avec d'autres auditeurs libres.
Également, si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Utilisation en classe (avec votre enseignant)

Si vous suivez ce cours sous la supervision de l'un de vos enseignants, ce dernier est libre d'utiliser les forums du cours ou tout autre canal de communication qui lui conviendrait mieux. Suivez les indications qu'il vous aura données pour lui poser vos questions.
Également, si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Accroche: Découvrir la mécanique des fluides et en comprendre la constitution des équations fondamentales.
Etablissements impliqués:

Logo de l'IMT Lille Douai Logo de l'IMT Mines Alès Logo de l'IMT Atlantique Logo de l'EST Paris  Logo Emosson SA Logo de l'Institut Mines-Télécom Logo de la fondation Unit Logo Unisciel

La Conversion Thermodynamique de la Chaleur joue un rôle essentiel dans nos sociétés car elle permet de répondre à des besoins fondamentaux comme le chauffage, la production de froid, l’éclairage, la mobilité, la fourniture d’énergie mécanique, etc.

Les systèmes énergétiques qui seront étudiés dans ce cours ont donc un impact direct sur notre vie quotidienne à tous.

Vous souhaitez comprendre comment ces systèmes énergétiques permettent d’effectuer des conversions entre chaleur et travail, mais vous ne supportez plus les développements théoriques fastidieux et inutiles.

Ce cours propose pour cela une méthode originale qui permet de dépasser les limites que rencontre l'enseignement de la discipline par les approches classiques.

La pédagogie retenue a été développée au sein de Mines ParisTech et est entièrement originale . Faisant appel au simulateur Thermoptim, elle est mise en application dans plus de 120 établissements d’enseignement dans le monde.

Compte tenu du champ couvert, le cours est décomposé en deux cours : Modéliser et Simuler (CTC-MS) et Cycles Classiques et Innovants (CTC-CCI). 

Pour connaître les technologies concernées par ces COURS, nous vous invitons à consulter une vidéo de contextualisation.

Dans le cours Modéliser et Simuler les apprenants commencent par acquérir les bases de la modélisation des systèmes énergétiques simples (centrales à vapeur, turbines à gaz, machines de réfrigération) et apprennent à en paramétrer les modèles dans Thermoptim.

Ils utilisent ensuite ce savoir dans le cours Cycles Classiques et Innovants pour étudier les cycles moteurs et récepteurs classiques et les cycles Innovants à faible impact environnemental.

Une fiche de présentation des cours CTC vous fournira davantage de détails sur leur contenu et la pédagogie retenue.

Plan du cours

Étude des principales fonctionnalités mises en jeu dans les technologies énergétiques

  1. Architecture des cycles de base
  2. Technologies et principes de fonctionnement des composants élémentaires
  3. Quatre fonctions élémentaires

Énergies mises en jeu dans les transformations

  1. Compresseurs et turbines
  2. Notions de thermodynamique
  3. Échanges d'énergie entre un système thermodynamique et l'environnement
  4. Application aux quatre fonctions élémentaires
  5. Évolutions de référence

Propriétés et diagrammes des corps purs

  1. Propriétés des corps purs
  2. Diagrammes thermodynamiques
  3. Représentations des cycles dans le diagramme (h, ln(P))

Exploration des modèles de cycles de base

  1. Présentation des environnements de travail
  2. Explorations dirigées de modèles réalisés avec Thermoptim

Objectifs pédagogiques

Information non disponible

Modalités d'évaluation

Chacune des 3 premières semaines se termine par un quiz intermédiaire. 

Le cours se termine par un quiz final.

Pour ces quiz, vous ne disposez que de deux essais. Chaque question vaut 1 point et le score total est ramené sur 100.  Pour les question à choix multiple, les points sont répartis sur l’ensemble des réponses correctes et une pénalité totale de -100% des points est répartie sur l’ensemble des mauvaises réponses (le nombre de points minimal pour une question est de 0) .

Un badge de suivi avec succès est attribué aux étudiants obtenant une note supérieure ou égale à 70%. Dans le cas contraire, un badge de suivi vous sera remis. Ce badge sera disponible dans votre profil.

  • Quiz intermédiaires = 30% de la note finale
  • Quiz final = 70% de la note finale

Contacts et accompagnement

Questions d'ordre technique

Si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Auditeurs libres

Si vous suivez ce cours en auditeur libre, les forums ne seront pas actifs et vous n'y obtiendrez pas de réponse de l'équipe pédagogique. Vous pouvez néanmoins y discuter avec d'autres auditeurs libres.
Également, si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Utilisation en classe (avec votre enseignant)

Si vous suivez ce cours sous la supervision de l'un de vos enseignants, ce dernier est libre d'utiliser les forums du cours ou tout autre canal de communication qui lui conviendrait mieux. Suivez les indications qu'il vous aura données pour lui poser vos questions.
Également, si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.


Accroche: Acquérir les bases de la modélisation des systèmes énergétiques simples (centrales à vapeur, turbines à gaz, machines de réfrigération) et en paramétrer les modèles dans Thermoptim.
Etablissements impliqués:
Production de contenus et coordination pédagogique

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Partenaires

Logo fondation UNIT 

La Conversion Thermodynamique de la Chaleur joue un rôle essentiel dans nos sociétés car elle permet de répondre à des besoins fondamentaux comme le chauffage, la production de froid, l’éclairage, la mobilité, la fourniture d’énergie mécanique, etc.

Les systèmes énergétiques qui seront étudiés dans ce cours ont donc un impact direct sur notre vie quotidienne à tous.

Vous souhaitez comprendre comment ces systèmes énergétiques permettent d’effectuer des conversions entre chaleur et travail, mais vous ne supportez plus les développements théoriques fastidieux et inutiles.

Ce cours propose pour cela une méthode originale qui permet de dépasser les limites que rencontre l'enseignement de la discipline par les approches classiques.

La pédagogie retenue a été développée au sein de Mines ParisTech et est entièrement originale . Faisant appel au simulateur Thermoptim, elle est mise en application dans plus de 120 établissements d’enseignement dans le monde.

Compte tenu du champ couvert, le cours est décomposé en deux cours : Modéliser et Simuler (CTC-MS) et Cycles Classiques et Innovants (CTC-CCI).

Pour connaître les technologies concernées par ces cours, nous vous invitons à consulter une vidéo de contextualisation.

Dans le cours CTC Modéliser et Simuler les apprenants ont commencé par acquérir les bases de la modélisation des systèmes énergétiques simples (centrales à vapeur, turbines à gaz, machines de réfrigération) et appris à en paramétrer les modèles dans Thermoptim.

Ils utilisent ensuite ce savoir dans ce cours Cycles Classiques et Innovants pour étudier les cycles moteurs et récepteurs classiques et les cycles innovants à faible impact environnemental.

Dans ce second cours, les apprenants font le lien entre les caractéristiques technologiques des différents systèmes énergétiques et leurs architectures et voient comment ils peuvent être modélisés avec un progiciel comme Thermoptim.

Ils commencent par réfléchir aux pistes d’amélioration possibles des cycles simples étudiés dans le cours Modéliser et Simuler, l’objectif étant d’obtenir les meilleures performances thermodynamiques possibles.

Le fil directeur qui sous-tend ces analyses est la réduction des irréversibilités, une attention particulière étant accordée à celles qui proviennent des écarts de température avec les sources externes et lors des régénérations internes .

Plan du cours

Amélioration des cycles moteurs et centrales à vapeur

  1. Navigateur Thermoptim pour explorations dirigées
  2. Cycles moteurs problématique d'optimisation
  3. Centrales à vapeur

Variantes des cycles moteurs : moteurs à combustion interne classiques, biomasse

  1. Turbines à gaz et variantes
  2. Moteurs alternatifs à combustion interne à essence, à gaz et diesel
  3. Utilisation énergétique de la biomasse

Cycles combinés, cogénération, variantes des cycles récepteurs

  1. Systèmes énergétiques hybrides
  2. Cycles récepteurs, cycles de réfrigération et variantes

Cycles innovants à faible impact environnemental

  1. Cycles à énergies renouvelables
  2. Autres cycles
  3. Compléments sur l'entropie

Objectifs pédagogiques

Information non disponible

Modalités d'évaluation

Chacune des 3 premières semaines se termine par un quiz intermédiaire. 

Le cours se termine par un quiz final.

Pour ces quiz, vous ne disposez que de deux essais. Chaque question vaut 1 point et le score total est ramené sur 100.  Pour les question à choix multiple, les points sont répartis sur l’ensemble des réponses correctes et une pénalité totale de -100% des points est répartie sur l’ensemble des mauvaises réponses (le nombre de points minimal pour une question est de 0).

Un badge de suivi avec succès est attribué aux étudiants obtenant une note supérieure ou égale à 70%. Dans le cas contraire, un badge de suivi vous sera remis. Ce badge sera disponible dans votre profil.

  • Quiz intermédiaires = 30% de la note finale
  • Quiz final = 70% de la note finale 

Contacts et accompagnement

Questions d'ordre technique

Si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Auditeurs libres

Si vous suivez ce cours en auditeur libre, les forums ne seront pas actifs et vous n'y obtiendrez pas de réponse de l'équipe pédagogique. Vous pouvez néanmoins y discuter avec d'autres auditeurs libres.
Également, si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.

Utilisation en classe (avec votre enseignant)

Si vous suivez ce cours sous la supervision de l'un de vos enseignants, ce dernier est libre d'utiliser les forums du cours ou tout autre canal de communication qui lui conviendrait mieux. Suivez les indications qu'il vous aura données pour lui poser vos questions.
Également, si vous rencontrez un problème ou pour toute question d'ordre technique, vous pouvez contacter referents-pedagotheque@imt.fr. Nous mettrons tout en œuvre pour vous répondre sous 2 jours ouvrés.


Accroche: Étudier les cycles moteurs et récepteurs classiques et les cycles innovants à faible impact environnemental.
Etablissements impliqués:
Production de contenus et coordination pédagogique

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