MECA0004 – Thermodynamique appliquée

MECA0004 – Thermodynamique appliquée
● Responsable d’unité : Damien Lecart
● Titulaires : Damien Lecart [e-mail]
Bruno Jadot [e-mail]
● Unité de niveau 6
● Discipline : Mécanique
● Unité de 6 crédits – 69h – obligatoire
● Pondération de l’unité : 6
● Langue d’enseignement et d’évaluation : français
● Prérequis : aucun
● Corequis : aucun
● Période : Bloc 3 – 2
ème
quadrimestre
● Implantation : Catégorie technique – chemin de Weyler, 2 – 6700 Arlon
● Compétences :
− Communiquer avec les collaborateurs
− Agir de façon réflexive et autonome, en équipe, en partenariat
− Analyser une situation en suivant une méthode scientifique
− Utiliser des procédures et des outils spécifiques aux sciences et techniques
● Acquis d’apprentissage spécifiques sanctionnés par l’évaluation :
− Pouvoir faire preuve de recul analytique devant les problématiques posées de façon théorique et/ou
pratique et donc exercer un esprit critique;
− Pouvoir appliquer à des problèmes pratiques la théorie vue au cours de mécanique et
thermodynamique appliquées d’une part et de thermodynamique appliquée d’autre part;
− Pouvoir choisir les bons outils de résolution, présenter la justification de leur choix ainsi que celles des
méthodologies associées;
− Face aux différents cas de figures à traiter, pouvoir être capable de distinguer les causes des effets;
− Etre capable de calculer les caractéristiques de l'air humide (enthalpie, le point de rosée,...);
− Pouvoir calculer les caractéristiques principales des différents modèles de compression (isotherme,
isentropique, polytropique);
− Etre apte à calculer les caractéristiques de base pour les différents cycles théoriques des moteurs
thermiques (explosion, Diesel, Diesel mixte);
− Pouvoir calculer les caractéristiques de base des cycles de machines frigorifiques et pompes à chaleur;
− Pouvoir résoudre les problèmes de couplage de pompes;
− Etre capable de calculer les débits de conduites urbaines;
− S'intégrer à un bureau d'études traitant de thématiques concernant les turbines à vapeur.

MECA0004 – Thermodynamique appliquée
Bruno Jadot 24h
Pondération au sein de l’unité 2
1. Objectifs – Contenu
Objectifs
Donner aux futurs ingénieurs les connaissances et outils nécessaires pour traiter des problèmes de
production et/ou d'utilisation d'énergie dans le cadre des techniques de machines frigo, PAC et turbines a
vapeur.
Leur permettre de visualiser et d'utiliser les différents diagrammes décrivant les phénomènes
thermodynamiques concernés.
Contenu
− L’air humide (Loi de Dalton, les humidités, l’enthalpie de l’air humide, le diagramme
de Mollier);
− Les machines frigorifiques simple et à 2 étages;
− Cas particuliers : machine à absorption, cycle au CO
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;
− La pompe à chaleur;
− Les turbines à vapeur (théorie générale, machines à action et à réaction).
2. Méthode d’apprentissage
Cours magistral
3. Support
Syllabus
4. Références
● La thermodynamique technique tome 1 et 2 de André Houberechts.
● Les turbines par A. Houberechts.
● Le Pohlman, manuel technique du froid par Maake-Eckert-Cauchepin.
● Installation frigorifique par Rapin-Jacquard.
● Le Recknagel, manuel pratique du génie climatique par Recknagel-Sprenger-Hönmann-Schramek.
● Thermodynamique et énergétique, Lucien Borel et Daniel Favrat.
5. Méthode d’évaluation
Examen oral final; l’évaluation porte sur la matière vue au cours magistral.

MECA0004 – Travaux dirigés de thermodynamique
Damien Lecart (35h) – Bruno Jadot (10h)
Pondération au sein de l’unité 4
1. Objectifs – Contenu
Objectifs
À la fin du cours, l'étudiant devra être capable d'appliquer à des problèmes pratiques (sous forme
d’exercices dirigés), la théorie vue au cours de mécanique et thermodynamique appliquées d’une part et de
thermodynamique appliquée d'autre part. De plus, des applications de laboratoires relatives à certains
aspects sont organisées afin de permettre à l’étudiant d’acquérir de la compétence opérationnelle; cette
acquisition se poursuivra en Master.
Contenu
− L’air humide, l’enthalpie de l’air humide et le point de rosée ;
− Les compresseurs (isotherme, isentropique, polytropique) ;
− Les moteurs (explosion, Diesel, Diesel mixte) ;
− Les machines frigorifiques et la pompe à chaleur ;
− Les problèmes de pompage (groupement parallèle - série, les conduites bifurquées ;
− Les problèmes de conduite urbaine ;
− Calculs de débits.
2. Méthode d’apprentissage
Séances d’exercices dirigés (35h)
Laboratoires par petits groupes (10h)
Interactivité développée pour atteindre les objectifs
3. Support
Notes de cours et notes de laboratoire
4. Références
● La thermodynamique technique tome 1 et 2 de André Houberechts
● Thermodynamique, problèmes résolus d’Hubert Lumbroso (3ème édition)
● Turbo-machines hydrauliques et thermiques de M. Sedille
● Thermodynamique et énergétique, Lucien Borel et Daniel Favrat.
5. Méthode d’évaluation
Pour la partie d’exercices dirigés, des « sondages » réguliers sont organisés et portent in fine sur 7/45 des
points.
L’évaluation finale écrite porte sur les 28/45 des points.
Les laboratoires font l’objet de rapports cotés (10/45). Cette partie ne peut faire l’objet d’une seconde
session.
En deuxième session, la totalité des points de la partie d’exercices dirigés sont rejoués.