Dynamique des Fluides
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Semestre 1 Page 1 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 1- Semestre 1 Unité d’Enseignement VHS 14-16 sem V.H hebdomadaire TD TP Autres C 3h 1h30 1h30 / 3h 1h30 1h30 4h30 3h00 4h30 Mode d'évaluation Continu Examen Coeff Crédits 4h 3 4 oui oui / 4h 3 4 oui oui 1h30 / 4h 4 5 oui oui 3h00 1h30 / 4h 4 5 oui oui 1h30 / / 1h30 2h 2 3 oui oui 1h30 / / 1H30 2h 2 3 oui oui / / 2h 2 2 oui oui UE fondamentales UEF1 Mécanique des fluides approfondie I UEF2 Mécanique des fluides appliquée UEF3 Transfert thermique UEF4 Thermodynamique appliquée UE méthodologie UEM1 Mécanique Pratique des Fluides UEM2 Programmation UE découverte UED1 Valorisation des énergies et économie d’énergie UED2 Rayonnement Solaire et Energie (RSE) UED3 Thermodynamique des transformations irréversibles UE transversales Total Semestre 1 1h30 1h30 1h30 1h30 / / 2h 2 2 oui oui 1h30 1h30 / / 2h 2 2 oui oui 22h30 13h30 6h 3h 26h 24 30 Page 2 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 2 Page 3 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 2- Semestre 2 Unité d’Enseignement VHS 14-16 sem C V.H hebdomadaire TD TP Autres 3h 1h30 1h30 / 1h30 1h30 1h30 1h30 1h30 Coeff Crédits 4h 3 4 / 4h 3 4 / / 4h 3 1h30 / / 2h 3h 3h / / 3h00 1h30 1h30 1h30 / Mode d'évaluation Continu Examen UE fondamentales UEF1 Rhéologie UEF2 Introduction à la combustion et à la réfrigération UEF3 Physique de la turbulence UEF4 Theorie de la stabilite linéaire- 1 UEF5 Les écoulements multiphasiques UEF6 Méthodes numériques I UE méthodologie UEM1 Transfert Thermique Pratique UEM2 Simulation Numérique en Mécanique des fluides -1 UEM3 Techniques Expérimentales en Mécanique des Fluides UE découverte UED1 Energies Renouvelables UE transversales Total Semestre 2 3h00 oui oui oui 3 oui oui 3 3 oui oui 4h 3 4 oui oui / 4h 3 4 oui oui / 1h30 2h 2 2 oui oui / / 1h30 2h 2 2 oui oui 1h30 / / 2h 2 2 oui oui 1h30 1h30 / / 2h 1 2 oui oui 22h30 13h30 4h30 3h00 30h 25 30 1h30 1h30 Page 4 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 3 option Energetique Page 5 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 3- Semestre 3 Unité d’Enseignement VHS 14-16 sem option 2: Energetique C V.H hebdomadaire TD TP Autres Coeff Crédits Mode d'évaluation Continu Examen UE fondamentales UEF1 Transferts de chaleur et de masse 3h00 combinés UEF2 Modélisation des écoulements 1h30 turbulents UEF3 Théorie de la Stabilité Linéaire- 2 1h30 1h30 1h30 / 4h 3 4 1h30 / / 2h 2 3 / / 2h 2 3 1h30 oui oui oui oui oui oui UEF4 Thermo hydraulique nucléaire UEF5 3h00 1h30 1h30 / 4h 3 4 oui oui Echangeurs de Chaleur 3h00 1h30 1h30 / 2h 3 4 oui oui 3h00 1h30 1h30 / 2h 2 4 oui oui 1h30 1h30 / 2h 2 2 oui oui 1h30 / 2 2 oui oui 1 1 21 2 2 30 oui / oui / UEF6 Méthodes Numériques II UEF7 Traitement du signal UE méthodologie UEM1 Simulation Numérique en Mécanique des fluides – 2 UE transversales UET1 Anglais Recherche de l’information Total Semestre 3 1h30 1h30 21h00 / 1h30 2h 1h30 10h30 Page 6 6h00 1h30 3h00 2h00 22h00 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 4 Page 7 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 4- Semestre 4 : Domaine Filière Spécialité : Science de la matière : Physique : Dynamique des Fluides et Energétique option Energétique Stage en entreprise sanctionné par un mémoire et une soutenance. Travail Personnel Stage en entreprise Séminaires Autre (préciser) Total Semestre 4 VHS 30h / / Travail dans le laboratoire 30h Coeff 10 / / / Crédits 30 / / / 10 30 Page 8 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 5- Récapitulatif global de la formation UE VH Cours TD TP Travail Personnel Total Crédits % en crédits pour chaque UE Fondamentale Méthodologie Découverte Transversale Total 354h 189h 00h 684h 24h 00 105h 164h 84h 00 00 539h 21h 00 00 28h 483h 189 105 1435h 1227h 58 48.33 293h 14 11.66 623h 46 38.33 49h 2 1.66 2212h 120 Page 9 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique III – Fiches d’organisation des unités d’enseignement (Etablir une fiche par UE) Page 11 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 01 Page 11 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE FONDAMENTALE: UF1 Filière :Dynamique des Fluides et Energétique option : Energétique Semestre : S1 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières UE : UF1 Crédits :18 Matière 1 : Mécanique des fluides approfondie I Crédits : 4 Coefficient : 3 Matière 2 : Mécanique des fluides appliquée Crédits : 4 Coefficient : 3 Matière 3 Transfert thermique Crédits : 5 Coefficient :4 Matière 4 : Thermodynamique appliquée 1 Crédits : 5 Coefficient :4 Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses matières Mode d'évaluation (continu ou examen) Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Description des matières Page 12 Cours : 12h00 TD : 6h00 TP: 00 Travail personnel : 18h Matière 1 : Mécanique des fluides approfondie Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur le calcul tensoriel et de l’analyse tensorielle, les lois de conservation et de comportement et les équations générales gouvernant le mouvement de tout type de fluide. Matière 2 : Mécanique des fluides appliquée Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur les lois de similitude et analyse dimensionnelle et le calcul des pertes de charges Matière 3 : Transfert thermique Cet enseignement concerne les différents modes de transfert de chaleur. Matière 4 : Thermodynamique appliquée Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur les systèmes énergétiques basés sur la conversion de la chaleur en insistant sur les principaux types de machines à fluide compressible, les propriétés thermodynamiques des corps utilisés en énergétique Et les bilans de matière et d'énergie dans ce système. Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE METHODOLOGIE Filière : Dynamique des Fluides et Energétique option: Energétique Semestre : S1 Cours : 00 Répartition du volume TD : 00 horaire global de l’UE TP: 3h00 et de ses matières Travail personnel : 4 Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses matières Mode d'évaluation (continu ou examen) UE : UM1 Crédits : 6 Matière 1 : Mécanique Pratique des Fluides Crédits : 3 Coefficient : 2 Matière 2 : Programmation Crédits : 3 Coefficient :2 Comptes rendus de TP + Examen expérimental Matière 1 : Mécanique Pratique des Fluides L’étudiant est sensé maîtriser, l’utilisation des manomètres et l’étalonnage d’un débimètre. Il est appelé également à étudier des débitmètres déprimogènes et comparer entre les mesures qu’ils permettent. Il est également sensé mettre en pratique et vérifier le degré de validité des notions fondamentales vues en cours et travaux dirigés tels que le théorème d’énergie (Bernoulli pour fluides réels et parfaits), le théorème de quantité de mouvement. Matière 2 : Programation Les logiciels CFD (Computational Fluid Dynamics ) utilsés pour les simulations numérique en mécanique des fluides ; nécessitent l’utilisation des UDF ( User Define Function ) . Ces UDF sont des soubroutine en langage C++ ; pour cela une formation de programmation doit etre dispensée dans ce master. Page 13 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE Découverte Filière : Dynamique des Fluides et Energétique option : Energétique Semestre : S1 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Cours : 4h30 TD : 00 TP: 00 Travail personnel : 6h UE : UD1 Crédits :6 Matière 1 : Valorisation des énergies et économie d’énergie Crédits : 2 Crédits et coefficients Coefficient : 2 affectés à l’UE et à ses Matière 2 : Rayonnement solaire et énergie (RSE) matières Crédits : 2 Coefficient :2 Matière 3 : Thermodynamique des transformations irréversibles Crédits : 2 Coefficient :2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Matière 1 : Valorisation des énergies et économie d’énergie Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur la valorisation des énergies et la rationalisation de leur utilisation. Dans le cadre de ce cours, l’étudiant devra acquérir une vue d’ensemble sur le secteur énergétique tant national qu’international. Il y apprendra les différentes notions sur ce secteur stratégique (les différentes ressources, les gisements et réserves, la conversion des énergies, les économies réalisables, etc.). Description des matières Matière 2 : Rayonnement solaire et énergie (RSE Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur les notions de base sur le rayonnement, le soleil, le rayonnement solaire, mesures du rayonnement solaire au sol, estimations du rayonnement solaire au sol et l’estimation des ressources énergétiques solaire en Algérie. Matière 3 : Thermodynamique des transformations irréversibles Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur la thermodynamique classique, la thermodynamique des processus irréversibles et les applications. Page 14 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 02 Page 15 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE FONDAMENTALE: UF2 Filière :Dynamique des Fluides et Energétique option : Energétique Crédits :22 Semestre : S2 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Cours : 10h30 TD : 4h30 TP: 00 Travail personnel : 20h UE : UF2 Matière 1 : Rhéologie Crédits : 4 Coefficient :3 Matière 2 : Introduction à la combustion et à la réfrigération Crédits : 4 Coefficient : 3 Crédits et coefficients Matière 3 : Physique de la turbulence affectés à l’UE et à Crédits : 3 ses matières Coefficient :3 Matière 4 : Theorie de la stabilite linéaire- 1 Crédits : 3 Coefficient :3 Matière 5: Les écoulements multiphasiques Crédits : 4 Coefficient :3 Matière 6 : Méthodes numériques I Crédits : 4 Coefficient :3 Mode d'évaluation Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles (continu ou examen) Page 16 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Description des matières Matière 1 : Rhéologie Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur la rhéologie des corps , les lois de comportement et des notions sur les fluides non newtoniens . Matière 2 : Introduction à la combustion et à la réfrigération Ce cours est une introduction à l’étude de la combustion et des flammes. On insiste sur les notions de chaleur de réaction e, sur l’enthalpie de formation, la température de flamme adiabatique et les rendements réels de combustion. Dans une deuxième partie on donne les techniques de production du froid, les cycles cryogéniques. Installations de liquéfaction et de réfrigération. Matière 3 : Physique de la turbulence Le but visé par cet enseignement est de dispenser pour la description des écoulements turbulents en mécanique et l’estimation des échelles de l’écoulement turbulent. Matière 4: Theorie de la stabilite linéaire- 1 C’est un cours introductif à la théorie générale de la stabilité. Ce cours est une base qui permettra aux étudiants de lire et comprendre un article dans le domaine. Matière 5 : Les écoulements multiphasiques C’est un cours introductif aux écoulements polyphasiques. Il a pour objectif d’apprendre aux étudiants à formuler les équations régissant ce type d’écoulement; à cerner des relations de fermeture, avoir un aperçu des caractéristiques des diverses configurations d’écoulements, calculer des pertes de charges etc.… Ce cours donnera les éléments de base aux étudiants pour leur permettre de lire et comprendre un article dans le domaine pour pouvoir aborder de plus amples investigations selon le type de configuration. Enfin développer des notions en microfluidique : axe en développement au sein du laboratoire LMFTA Matière 6: Méthodes numériques I A la fin du semestre, l’étudiant saura classer les équations différentielles partielles en parabolique, elliptique ou hyperbolique avec pour chacune l’aspect physique qui s’y rattache et sa méthode de résolution. L’étudiant aura appris dans un second temps à discrétiser selon la méthode des différences finis les équations de la physique et à résoudre le système d’équations algébriques obtenu par les différentes méthodes connes (Gauss-Jordan, Gauss, décomposition de matrice..) Enfin il saura comment appréhender les problèmes de stabilité et de convergence. Enfin dans un dernier temps, il aura acquis les bases de la méthode des éléments finis. Page 17 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE METHODOLOGIE Filière : Dynamique des Fluides et Energétique option : Energétique Semestre : S2 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 00 TP: 3h00 Travail personnel : 6h UE : UM2 Crédits :6 Matière 1 : Transfert Thermique Pratique Crédits : 2 Coefficient : 2 Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses Matière 2 : Simulation Numérique en Mécanique des fluides -1 matières Crédits : 2 Coefficient : 2 Matière 3 : Techniques expérimentales Crédits : 2 Coefficient :2 Mode d'évaluation (continu ou examen) Comptes rendus de TP + TEST Matière 1 : Transfert Thermique Pratique L’étudiant est sensé maîtriser, les différentes méthodes de mesure de température au moyen de différentes sondes, telles que les sondes à résistance, les couples thermoélectriques, etc.…, et les différents modes de transfert thermique (conduction, convection et rayonnement). Comprendre le fonctionnement d’un échangeur de chaleur et caractériser les différents coefficients d’échange thermique. Matière 2 : CFD-1 Ce module a pour objectif d’initier l’étudiant à faire des simulations avec les logiciels CFD à savoir : le générateur de maillage Gambit et le Fluent (solveur et post-processeur). Il s’agira en l’occurrence de réaliser des simulations sur plusieurs types de géométries complexes (fixes ou mobiles) associées à des maillages fixes ou adaptatifs et avec des modèles physiques variés (diphasique, turbulent, transfert thermique, etc.). Matière 3 : Techniques Expérimentales en Mécanique des Fluides Présenter aux étudiants les grandes classes de méthodes expérimentales rencontrées en mécanique des fluides et approfondir les techniques de traitement de données qui leurs sont associées. Page 18 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE Découverte Filière : Dynamique des Fluides et Energétique option : Energétique Crédits :2 Semestre : S2 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Cours : 00 TD : 00 TP: 1h30 Travail personnel : 2h UE : UD2 Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses matières Matière 1 : Energies renouvelables Crédits : 2 Coefficient : 1 Mode d'évaluation (continu ou examen) Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Description des matières Page 19 Matière 1 : Energies renouvelables Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur les Généralités et concepts de base de l’Energie Solaire, l’Energie Eolienne., l’Energie Géothermique, l’Energie Hydraulique et l’Energie des Mers et des Océans. Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 03 Option: Energétique Page 21 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE FONDAMENTALE: UF3 Filière :Dynamique des Fluides et Energétique option : Energétique Semestre : S3 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Crédits :24 Cours : 9h00 TD : 1h30 TP: 00 Travail personnel : 12h UE : UF3 Crédits : 24 Matière 1 : Transferts de chaleur et de masse combinés Crédits : 4 Coefficient : 3 Matière 2 : Modélisation des écoulements turbulents Crédits : 3 Coefficient : 2 Crédits et Matière 3 : Theorie de la stabilité linéaire- 2 coefficients Crédits : 3 affectés à l’UE Coefficient : 2 et à ses matières Matière 4 : Thermo hydraulique nucléaire Crédits : 3 Coefficient : 2 Matière 5 : Echangeurs de chaleur Crédits : 3 Coefficient : 2 Matière 6 : Méthodes numériques II Crédits : 3 Coefficient : 2 Matière 7 : Traitement du signal Crédits : 3 Coefficient :2 Mode d'évaluation Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles (continu ou examen) Description des Matière 1 : Transferts de chaleur et de masse combinés matières Maîtrise des connaissances sur les applications possibles des lois de transferts de quantité de mouvement, de chaleur et de masse associés: transferts dans les milieux poreux (problème de séchage), humidification et déshumidification dans le conditionnement de l'air (dans les salles blanches par exemple…), diffusion de neutron dans un réacteur nucléaire, osmose en biophysique, évaporation, changement de phase… Matière 2 : Modélisation des écoulements turbulents Familiariser les étudiants avec les grands principes qui sous -tendent l'approche de modélisation des écoulements turbulents et illustrer cette démarche en présentant les modèles les plus classiques. L'objectif est de permettre la compréhension des modèles qui existent Page 21 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique dans les codes de calculs d'écoulements turbulents ainsi que de donner des éléments permettant l'analyse des résultats et l'évaluation des performances des différents modèles. Une partie du cours porte sur des modèles très classiques (modèles statistiques de fermeture en un point), tandis qu'une autre apporte des éléments sur des approches plus riches (modèles statistiques en deux points) ou plus modernes (technique de Simulation des Grandes Echelles et modélisation de sous -maille). Matière 3 : Theorie de la stabilité linéaire- 2 Il consiste à introduire la théorie des bifurcations en liaison avec la théorie des systèmes dynamiques appliquée essentiellement aux champs de vitesse et de température. En particulier, il s’agit de familiariser l’étudiant à une représentation des phénomènes dans un espace des phases (espace physique et phénomènes d’invariance). Une initiation à la théorie qualitative des EDP permet d’opérer la classification des attracteurs de dimension T = 0, 1, 2 , 3 , …etc et d’interpréter valablement les processus instables en évolution vers le chaos. Matière 4 : Thermo hydraulique nucléaire Ce cours est optionnel. Il présente les connaissances fondamentales nécessaires à la compréhension et à la modélisation des thermohydrauliques monophasiques et diphasiques rencontrés lors de la conception ou du fonctionnement des réacteurs nucléaire : - dimensionnement des systèmes diphasiques (conception des assemblages de crayons combustibles), - questions de sûreté (instabilités, perte de réfrigérant, démarrage), - analyse des résultats de code de calcul etc. La plupart des chapitres comporteront des exemples d’application des concepts étudiés à des problèmes de génie nucléaire, et des exercices destinés à maîtriser ces concepts. Matière 5 : Echangeurs de chaleur Le but visé par cet enseignement est l’application des notions théoriques acquises en transfert de chaleur et de masse aux échangeurs de chaleur Matière 6 : Méthodes numériques II A la fin du semestre, l’étudiant est sensé pouvoir discrétiser les équations différentielles partielles par la méthode des volumes finis ( Les méthodes des différences et éléments finis ayant été étudiées au cours de semestres précédents et revues au cours de ce semestre) L’étudiant devra aussi pouvoir résoudre différents problèmes de mécanique des fluides et transferts thermique par le biais de codes utilisant les volumes finis tels que ‘simple, simpler, iso , cfx’ Matière 7 : Traitement de signal Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur le traitement du signal, la définition du signal, le schéma du traitement du traitement du signal, les notions physiques des phénomènes aléatoires, les notions fondamentales, signaux numériques et l’analyse spectrale, mesure des densités spectrales. Page 22 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE METHODOLOGIE Filière : Dynamique des Fluides et Energétique Spécialité 3 : Energétique Semestre : S3 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Cours : 00 TD : 00 TP: 1h30 Travail personnel : 4h UE : UM3 Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses matières Crédits :2 Crédits : 2 Matière 1 : Simulation Numérique en Mécanique des fluides -2 Crédits : 2 Coefficient : 2 Comptes rendus de TP + Examen expérimental Mode d'évaluation (continu ou examen) Matière 1 : Simulation Numérique en Mécanique des fluides -2 Description des matières Page 23 Cet enseignement a pour objectif d’étendre les connaissances acquises par l’étudiant en Simulation Numérique en Mécanique des fluides - 1 à d’autres logiciels CFD ( Computational Fluid Dynamics ) libre (gratuit) (Open Source) à savoir : les générateurs de maillage GMSH et PARAMESH et les solveurs OpenFOAM et le Code SATURNE. Les logiciels libres ont un intérêt incontournable dans le domaine de la CFD, et l’étudiant devrait être capable de mener des simulations avec ce type de logiciels. Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE TRANSVERSALE Filière : Dynamique des Fluides et Energétique Spécialité 3 : Energétique Semestre : S3 Crédits :4 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Cours : 1h30 TD : 00h TP: 00h Travail personnel : 10h30 UE : UT3 crédits 4 Matière 1 : ANGLAIS Crédits : 2 Coefficient : 1 Matière 1 : Recherche de l’information Crédits : 2 Coefficient : 1 Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses matières Comptes rendus de TP + Test Mode d'évaluation (continu ou examen) Matière 1 : ANGLAIS Les règles de la prononciation à travers l’utilisation des dictionnaires. L’acquisition d’un vocabulaire scientifique et technique par le biais d’études de publications tirées de journaux de la spécialité (Transfert d’impulsion, de chaleur et de masse) Description des matières Matière 1 : Recherche de l’information Le but de ce programme est d’initier l’étudiant à utiliser les Caractéristiques générales des outils de recherche et comment Formaliser les requêtes de recherche Page 24 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 04 Page 25 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Libellé de l’UE METHODOLOGIE Filière : Physique Spécialité 4 : Dynamique des Fluides et Energétique option Energétique Semestre : S4 Répartition du volume horaire global de l’UE et de ses matières Crédits et coefficients affectés à l’UE et à ses matières Cours : 00 TD : 00 TP: 00 Travail personnel : 30h crédits 30 Projet de fin d’étude Soutenance de mémoire Mode d'évaluation (continu ou examen) Initiation à la recherche . Projet de fin d’étude dirigé par un encadreur de l’equipe de formation Description des matières Page 26 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique ANNEXE Détails des Programmes des matières proposées Page 27 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 01 Page 28 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Mécanique des Fluides Approfondie Enseignant responsable de l’UE : SALEM Abdelaziz Enseignant responsable de la matière: SALEM Abdelaziz Objectifs de l’enseignement : Maîtriser les bases du calcul tensoriel et de l’analyse tensorielle et utiliser ensuite ces outils pour établir à partir des lois de conservation et des lois de comportement, les équations générales gouvernant le mouvement de tout type de fluide. Savoir résoudre des problèmes classiques. Avoir une bonne connaissance des différentes théories de la mécanique des fluides et savoir les mettre en œuvre. Les différentes méthodes d’approche pour l’étude des écoulements des fluides compressibles et incompressibles. Les lois écrites selon Euler et selon Lagrange, Les lois selon l’approximation de la théorie des couches limites, Les différents types d’écoulements, Les cas limites. Connaissances préalables recommandées : - Algèbre linéaire : Bases- Espaces vectoriels- Déterminants Calcul tensoriel Les lois générales de la mécanique Les lois et principes de la thermodynamique Contenu de la matière : Rappel sur l’analyse tensorielle - Produit tensoriel de deux vecteurs. - Tenseurs .Produit tensoriel- Produit contracté de deux tenseurs - Gradient, divergence, rotationnel, laplacien Cinématique des fluides - Représentation de Lagrange- Représentation d’Euler - Dérivée eulérienne selon le mouvement (d’un tenseur, d’une intégrale de volume) Tenseur des contraintes- Tenseur des taux de déformations - Vecteur contrainte -tenseur des contraintes- Invariants élémentaires - Tenseur des taux de déformation Lois de comportements : Equations de Navier-Stokes - Fluides Newtoniens- Equations de Navier-Stokes Ecoulements plans irrotationnels et permanents d’un fluide parfait incompressible : potentiel complexe calcul des efforts. Page 29 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Solutions exactes des équations de Navier-Stockes : cas où les équations sont linéaires, cas où les équations sont non linéaires. Couche limite laminaire bidimensionnelle : théorie de Prandtl, solutions exactes (affines), solutions approchées (méthodes globales). Ecoulements compressibles : équations générales, tuyères convergentes-divergentes, écoulement de Fanno - écoulement de Rayleigh. Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Références : 1- SCHLICHTING H. Boundary-layer theory. New York: McGraw-Hill, 1955. 535 p. 2- COUSTEIX Couche limite laminaire ; Edité par CEPADUES ; 2002 3- COMOLET R., « Mécanique Expérimentale des Fluides. Tome 1 ;2 3 : Statique et Dynamique des Fluides non Visqueux », 5ième Ed., Dunod, Paris, 2002 4- Luneau, Jean , Dynamique Des Fluides Compressibles, Editeur : Cepadues Éditions janvier 1975 Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Références : 1- GONTIER ; Mécanique des milieux déformables ; Dunod, Paris ; 1969 2- GERMAIN P., MULLER P. « Introduction à la mécanique des milieux continus ».Edition Masson, Paris (1980) 3- COMOLET R., « Mécanique Expérimentale des Fluides. Tome 1, 2, 3 : Statique et Dynamique des Fluides non Visqueux », 5ième Ed., Dunod, Paris, 2002 Page 31 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Mécanique des Fluides Appliquée Enseignant responsable de l’UE : SAIGHI Mohamed Enseignant responsable de la matière: SAIGHI Mohamed Objectifs de l’enseignement : Objectifs de Maîtrise des connaissances sur les applications possibles des lois de la mécanique des fluides : Les lois de similitude et analyse dimensionnelle, calculs de pertes de charges dans les différentes installations pour leur dimensionnement : conduites, échangeurs, Machines hydrauliques, turbomachines, compresseurs, etc.… Connaissances préalables recommandées : Lois générales de la mécanique des fluides : hydrostatique et hydrodynamique des fluides parfaits et visqueux. Contenu de la matière : Chapitre I- Ecoulements dans les conduites. 1- charge et perte de charge 2- calcul des pertes de charges dans les conduites cylindriques longues 3- répartition des vitesses dans une section droite Chapitre II- Ecoulements dans les singularités. Pertes de charges singulières 1- changement de section (élargissement, rétrécissement …) 2- Changement de direction (coude) 3- Branchement et confluents 4- Appareils divers Chapitre III- Les turbomachines 1- généralités sur les turbomachines 2- équations générales de la théorie des turbomachines 3- machines à fluide incompressible 4- similitude des turbomachines Chapitre IV- Ecoulements dans les milieux poreux 1- dynamique dans les milieux saturés 2- loi de darcy 3- dynamique dans les milieux non saturés 4- Loi de Richards Chapitre III- Les applications industrielles : 1- Echangeurs de chaleurs, de masse 2- Chaudières 3- Mélangeurs, diffuseurs 4- Turbines hydrauliques, turbines à gaz Page 31 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 5- Compresseurs 6- Installation de production de froid, installation de chauffage etc. Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations + devoirs à la maison Références : 1- Mécanique expérimentale des fluides; R. Comolet 2- Turbomachines hydrauliques et thermiques; M. Sédille 3- Mécanique des fluides; M.A. Morel Livres et documents à la bibliothèque et aux laboratoires. Page 32 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Transfert Thermique Enseignant responsable de l’UE : MAHAMDIA Ammar Enseignant responsable de la matière: MAHAMDIA Ammar Objectifs de l’enseignement : Au cours de cet enseignement, l’étudiant est sensé acquérir des connaissances sur les différents modes de transfert de chaleur. Par l’utilisation de l’analogie électrique, il pourra schématiser le système pour mieux comprendre le processus de transfert de chaleur et simplifier le calcul. Les compétences acquises faciliteront, par des calculs généralement simples, le choix des matériaux isolants en vue de minimiser les pertes de chaleur (énergie) dans les installations industrielles et le bâtiment. Aussi elles permettront par exemple le contrôle des réacteurs largement utilisés en génie des procédés, la maîtrise de l’échange radiatif entre milieux transparents ou semi transparents qui trouve une vaste application dans le domaine de l’énergie solaire. Connaissances préalables recommandées : - Mathématiques (équations aux dérivées partielles- les opérateurs vectoriels, le calcul intégral). - Bases de la Mécanique des Fluides et de la Thermodynamique acquises au cours du cursus de la licence. Contenu de la matière : Chapitre I - Généralités : Rappels sur les différents modes de transfert thermique. Chapitre II Etude du transfert de chaleur par conduction. - Loi de Fourier- Equation de la chaleur - Conditions aux limites spatiotemporelles. - Analogies. - Méthodes de résolution en régime stationnaire et en régime variable. - Applications - Eléments de métrologie. Chapitre III Rayonnement : Série de définitions. - Loi du rayonnement thermique (corps noir et corps gris). - Propriétés radiatives des matériaux opaques. - Echanges radiatifs entre surfaces séparées par un milieu transparent ou semi- transparent Applications. Chapitre IV - Généralités sur la convection naturelle et la convection forcée -Analyse dimensionnelle. - Convection naturelle et paramètres caractéristiques. - Applications et corrélations usuelles convection forcée : Couches limites. - Ecoulements en conduite et sur plaque plane. Page 33 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique - Convection mixte - Notions sur les échangeurs de chaleur. Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations + devoirs à la maison Références : 1- A.B. DEVRIENDT: La transmission de la chaleur, Vol1, Tome 1, Editeur: Gaëtan Morin. 2- J.F. SACADURA: Initiation aux transferts thermiques, Edition: Technique et DocumentationParis 3- A.LEONTIEV : Théorie des Echanges de Chaleur et de Masse, Edition : MIR- MOSCOU. 4- V.P.ISACHENKO; V.A.OSIPOVA et A. S.SUKOMEL: Heat Transfer; MIR PUBLISHERS MOSCOW. 5- A.M. BIANCHI, Y. FAUTRELLE , J. ETAY : Transferts Thermiques ; Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR). 6- J. TAINE, E. IACONA , J.P. PETIT : Transferts Thermiques- Introduction aux transfert d’énergie – Cours et exercices d’application- L3, Master, Ecoles d’ingénieurs. Edition : Dunod 7- F.P. INCROPERA, D.P. DeWITT, T.L. BERGMANN et A.L.WILEY: Fundamentals of Heat and Mass Transfer; Eyrolles 8- B. CHERON : TRANSFERTS THERMIQUES. Résumé de cours, problèmes corrigés Editeur : : Ellipses Marketing ; Collection Universités Physique Sites Web: - www.librecours.org/cgi-bin/domain - www.thermique55.com - www.iut-lannion.fr/LEMEN/MPDOC - wwwdfr.insta.fr/cours - www.u-bourgogne.fr/GPAB/Enseign Page 34 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Thermodynamique Appliquée Enseignant responsable de l’UE : KALACHE Djamel Enseignant responsable de la matière: KALACHE Djamel Objectifs de l’enseignement : Ce cours, concerne les systèmes énergétiques basés sur la conversion de la chaleur en insistant sur les principaux types de machines à fluide compressible (compresseurs, moteurs à combustion interne, turbines à gaz, turbines à vapeur, installations frigorifiques, cycles combinés, cogénération). Son objectif est de permettre de comprendre les principes de conception de ces systèmes, d'avoir une vision d'ensemble des différentes technologies utilisables pour leur réalisation, et de se familiariser avec les méthodes d'analyse classiques (diagrammes, tables, etc.). -Déterminer les propriétés thermodynamiques des corps utilisés en énergétique-Analyser des flux de matière et d'énergie dans des systèmes thermodynamiquesEffectuer des bilans de matière et d'énergie dans ce système-En déduire les efficacités ou rendements de procédés. Connaissances préalables recommandées : Thermodynamique de base Contenu de la matière : Chapitre 1 : compléments de Thermodynamique - Les transformations et les diagrammes thermodynamiques - Equation de l’énergie - Cycle théorique d’une machine thermique à vapeur - Machines frigorifiques - Propriétés thermodynamiques de la matière (gaz réels) - Notion de rendement Chapitre 2 : Les cycles réels des machines thermiques motrices à vapeur - Le cycle de Carnot - Le cycle de Rankine - Le cycle de resurchauffe - Le cycle de régénération (soutirage) - Réchauffeurs à mélange et à surface - La centrale thermique à deux fluides moteurs - Le fluide idéal d’une centrale thermique à vapeur Chapitre 3 : Les cycles théoriques des moteurs à combustion interne - Cycle de Carnot - Cycle de Otto - Cycle de Diesel - Cycle mixte Page 35 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique - Cycles réels Chapitre 4 : Mélange d’un gaz et d’une substance condensable - Air Humide Chapitre 5 : Les cycles théoriques des turbines à gaz o Cycle de Brayton o Cycle de Stirling o Cycle d’Ericsson o Cycle de la turbine à gaz munie d’un régénérateur o Compression étagée avec refroidissement intermédiaire o Détente étagée avec resurchauffe intermédiaire o Cycle théorique de la propulsion par jet, statoréacteur et turboréacteur o Cycle de Brayton inversé,cycle de réfrigération Mode d’évaluation : Ecrit + devoirs + exposés Références : 1234- Thermodynamique et Energétique, Lucien BOREL Systèmes Energétiques, Renaud GICQUEL Thermodynamique appliquée à l’Energétique, Francis-Emile MEUNIER Thermodynamique Appliquée, Van-Wylen Page 36 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Programmation Enseignant responsable de l’UE : BETROUNI Mustapha Enseignant responsable de la matière: BETROUNI Mustapha Objectifs de l’enseignement : Se familiariser avec un environnement de programmation visuel Apprendre les bases de programmation en fortran Apprendre les bases de programmation en C# Connaissances préalables recommandées : Algorithmique de base Contenu de la matière Le langage de programmation Fortran Structure d’un programme et syntaxe Unités de Programme et procédures Format et Syntaxe Les types et les déclarations Structures de contrôle Les tableaux Les entrées / sorties Le langage de programmation C# Commentaires Identificateurs Types de données Constantes Structures Tableaux Les entrées/sorties Les conditions Les boucles Les fonctions Les pointeurs Les classes Mode d’évaluation : deux Tests + une épreuve finale sur micro Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). - Cours de Fortran 90 / 95 - Claire Michaut, LUTH – Observatoire de Paris 5, place Jules Janssen - 92195 Meudon Cedex, 2005-2006. - C#, Gérard Leblanc, version 2, Ed. Eyrolles. Page 37 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Valorisation des Energies et Economie d’Energie Enseignant responsable de l’UE : AMIRAT Madjid Enseignant responsable de la matière: AMIRAT Madjid Objectifs de l’enseignement : Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur les économies d’énergie et la rationalisation de son utilisation dans divers secteurs. La formation vise également à initier les étudiants aux notions de valorisation des énergies à travers les filières de la biomasse énergie et déchets industriels et ménagers. Dans le cadre de ce cours, l’étudiant devra acquérir une vue d’ensemble sur la politique mise en place en matière d’économie d’énergie et de développement durable aussi bien au niveau national qu’international. Connaissances préalables recommandées : Les lois générales de la physique et de la thermodynamique. Notions de base sur le secteur des énergies (énergies fossiles et énergies renouvelables) acquises en Licence SM option énergétique. Contenu de la matière : ●Chapitre 1 : Généralités et rappels de notions de bases. ●Chapitre 2 : Le premier choc pétrolier d’octobre 1973 et ses conséquences. ►Origines de la crise énergétique mondiale de 1973. Position de l’Algérie. ►Evolution de la politique énergétique mondiale après le premier choc pétrolier. ►Grandes lignes de la politique d’économie d’énergie et de rationalisation de son utilisation mise en place à l’issue de la crise. ●Chapitre 3 : Le Gisement d’économie d’énergie. ►Concepts de maîtrise de l’énergie, de rationalisation d’utilisation de l’énergie et d’efficacité énergétique. ►Les principaux secteurs à fort potentiel (industrie, transport, habitat). ►Procédés et techniques mis en œuvre dans les différents secteurs pour réaliser des économies d’énergie (industrie, transport, habitat). ►Cas de l’Algérie (acteurs du secteur, politique mise en place et réglementation en vigueur). ●Chapitre 4 : Valorisation énergétique – gisements et filières. ►La filière Biomasse énergie (bois énergie, déchets végétaux et animaux, biogaz, biocarburants, potentiel de production énergétique, réalisations, niveau de production actuel, …). ►La filière déchets industriels et ménagers (recyclage, biogaz, pyrolyse, chauffage urbain et industriel,…). ►Cas de l’Algérie. ●Chapitre 5 : Economie d’énergie et développement durable. ►Le développement durable (concept, enjeux,…). ►Problématique du réchauffement climatique (cycle du carbone, effet de serre, pollution,…). ►Impact sur les politiques énergétiques des Etats (charte de l’environnement). ►Position de l’Algérie. Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations Page 38 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). Ceux disponibles au niveau de la bibliothèque de la faculté de physiques et d’autres facultés de l’université notamment : 1/ P.MAILLET, L’énergie, PUF, 1982. 2/ D.DURAND, La politique pétrolière internationale, PUF, 1978. 2/ D.DURAND, La politique pétrolière internationale, PUF, 1978. 3/ B.BOUFELDJA, Guide Biomasse-Energie, ACADEMIA, 1994. 4/ P.BACHER, Quelle énergie pour demain, Nucléon, 2000. 3/ B.DURAND, La crise pétrolière, EDP, 2009. Page 39 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Rayonnement Solaire et Energie (RSE) Enseignant responsable de l’UE : AMIRAT Madjid Enseignant responsable de la matière: : AMIRAT Madjid Objectifs de l’enseignement : Le rayonnement solaire intervient dans une grande partie des matières enseignées en Master DFE, notamment celle se rapportant aux énergies nouvelles. Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation aussi complète que possible sur le rayonnement solaire et ses origines. Dans le cadre de cet enseignement, l’étudiant fera appel à une grande partie des notions théoriques acquises en transfert de chaleur et de masse. Connaissances préalables recommandées : Lois fondamentales de mécanique des fluides et de thermodynamique. Lois des transferts de chaleur par rayonnement . Contenu de la matière : ●Chapitre 1 : Généralités et rappels de notions de base sur le rayonnement. ►Généralités (spectre du rayonnement EM, rayonnement visible, grandeurs énergétiques liées au rayonnement,…). ►Rappels de définitions et des lois du rayonnement pour un milieu transparent. ●Chapitre 2 : Le Soleil. ►Généralités. ►La structure du Soleil (cœur, photosphère, chromosphère, couronne, vent solaire). ►L’activité solaire (cycle solaire, éruptions solaires,…). ►Mouvement apparent du Soleil dans le ciel. ●Chapitre 3 : Le rayonnement solaire. ►Rayonnement solaire hors atmosphère terrestre. ►L’atmosphère terrestre (structure, composition, température,…). ►Rayonnement solaire au niveau du sol (mécanismes physiques, distribution spectrale, …). ►Composition du rayonnement solaire au sol (rayonnement direct, diffus et global). ●Chapitre 4 : Mesures du rayonnement solaire au sol. ►Appareils de mesure. ►Techniques de mesure des différentes composantes du rayonnement solaire. ►Résultats de mesures (traitement, interprétation,…). ●Chapitre 5 : Estimations du rayonnement solaire au sol. ►Détermination des données astronomiques. ►Estimation du rayonnement solaire reçu par une surface horizontale. ►Estimation du rayonnement solaire reçu par une surface inclinée. ●Chapitre 6 : Estimation des ressources énergétiques solaire en Algérie. Page 41 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique ►Données astronomiques pour l’Algérie. ►Estimation du rayonnement solaire reçu par une surface. Mode d’évaluation : Examen écrit + exposés Références Ceux disponibles au niveau de la bibliothèque de la faculté de physiques et d’autres facultés de l’université notamment : 1/ F. KREITH, Transmission de la chaleur et thermodynamique. 2/ J-F. SACADURA, Initiation aux transferts thermiques. 3/ AFEDES, Cahiers de l’AFEDES énergies nouvelles, Paris, 1975. 4/ Ch.Perrin de Brichambaut, Rayonnement solaire et échanges radiatifs naturels, Paris, 1963. 5/ J-M.CHASSERIAUX, Conversion thermique du rayonnement solaire, Paris, 1984. Page 41 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 01 Intitulé de la matière : Thermodynamique des transformations irréversibles Enseignant responsable de l’UE : SOUIDI Ferhat Enseignant responsable de la matière : SOUIDI Ferhat Objectifs de l’enseignement : L’étudiant aura acquis des connaissances assez développées sur les propriétés physicochimiques des gaz, des liquides, des solides et sur les phénomènes de transition. Connaissances préalables recommandées : - Thermodynamique élémentaire Mécanique statistique Physique atomique de base Contenu de la matière : I -RAPPELS DE THERMODYNAMIQUE CLASSIQUE I-1 Concepts et Définitions I-2 Les lois fondamentales I-3 Relations fondamentales et Equation d’états I-4 Relations de Maxwell II-LA THERMODYNAMIQUE DES PROCESSUS IRREVERSIBLES II-1 Thermodynamique classique et processus irréversibles II-2 Affinités et flux II-3 Systèmes Markoffiens II-4 Région linéaire, Relations d’Onsager III-APPLICATIONS III-1 La Diffusion III-1-1 Les équations dynamiques III-1-2 L’effet Sorret III-1-3 L’effet Knudsen III-2 Effets Thermoélectriques Page 42 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique III-2-1 Les équations dynamiques III-2-2 Les conductivités III-2-3 L’effet Seebeck et le thermocouple III-2-4 L’effet Peltier III-2-5 L’effet Thomson III-3 Effets Thermo magnétiques III-3-1 Les équations dynamiques III-3-2 Les Effets Thermo magnétiques Mode d’évaluation : Tests écrits Références : 1234567- Journaux de la spécialité Reif: Statistical and Thermal Physics David L. Goodstein : States of mater Landau et Lifshitz: Statistical physics C.Kittel: Introduction nto solid state physics J.M.Zeerman: Principles of theTheory of Solids P.A. Egelstaff: Introduction to the liquid state Page 43 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 02 Page 44 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Rhéologie Enseignant responsable de l’UE : MAHFOUD Mohamed Enseignant responsable de la matière: MAHFOUD Mohamed Objectifs de l’enseignement : - Notions sur la rhéologie des corps - Maîtrise des lois de comportement - Connaissances sur les fluides non newtoniens - Connaissances sur les techniques expérimentales correspondantes Connaissances préalables recommandées : - Notions de calculs vectoriel et tensoriel - Cours de Mécanique Contenu de la matière : Chapitre I : Généralités sur la rhéologie des corps et définitions Chapitre II : Cinématique des milieux continus - Cinématique d’Euler - Dérivée convective ‘objective’ Chapitre III : Comportement rhéologique - Hypothèses et lois de conservation - Loi de comportement - Les différents types de lois de comportement Chapitre IV : La viscosité et la loi de Newton - Les fluides newtoniens - Rhéogrammes et courbes d’écoulement Chapitre V : Les fluides non newtoniens - Classification des fluides non newtoniens - Les fluides purement visqueux (newtoniens généralisés) Mode d’évaluation : Ecrit + Interrogations + devoirs Références : 1- GERMAIN P.,MULLER P. « Introduction à la mécanique des milieux continus ».Edition Masson, Paris (1980) 2- COUARRAGE G. , GROSSIORD J.L. « Initiation à la rhéologie ». 2e édition. Technique et documentation- Lavoisier. Paris, (1991). Page 45 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 3- MIDOUX N. « Mécanique et rhéologie des fluides en génie chimique ». 2e édition. Technique et documentation- Lavoisier. Paris (1988). 4- BIRD R. B., ARMSTRONG R. C., HASSAGER O. « Dynamics of polymeric liquids ». 5- Fluid mechanics, Wiley, (1977). 6- TANNER R.I. «Engineering rheology». 2e édition. Oxford science publications. (1985). 7- JOSEPH D.D. « Fluid dynamics of viscoelastic liquids ». Applied mathematical sciences 84. 8- Springer-Verlag , New-York.. pages 539-572, (1990). Et autres ouvrages disponibles à la bibliothèque et au laboratoire. Page 46 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Introduction à la combustion et à la cryogénie Enseignant responsable de l’UE : KALACHE Djamel Enseignant responsable de la matière: KALACHE Djamel Objectifs de l’enseignement : Ce cours est une introduction à l’étude de la combustion et ainsi qu’à la cryogénie On insiste sur les notions de chaleur de réaction, sur l’enthalpie de formation, la température de flamme adiabatique et les rendements réels de combustion. Connaissances préalables recommandées : Thermodynamique appliquée Contenu de la matière : 1-INTRODUCTION A LA COMBUSTION I-Introduction et Généralités -La combustion - Les combustibles II-Les réactions de combustion 1-La réaction de combustion 2-La chaleur de réaction 3-La combustion à volume constant 4-La combustion à pression constante -Notion d’enthalpie de formation -Enthalpie et énergie interne de combustion -calcul des variations d’enthalpie -Température de flamme adiabatique 5-combustion réelle, rendement de combustion 6-phénomènes de dissociation -Notion de dissociation et ionisation -Constante d’équilibre -Degré de dissociation 7-Limitations de l’analyse thermodynamique III-Introduction à la modélisation des flammes. 1-Introduction 2-Types de flammes -Flamme de prémélange -Flamme de diffusion 3-Types d’équation pour la modélisation Page 47 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 4-Etudes expérimentales -Température d’inflammation -Limites d’inflammabilités -Vitesse de propagation de la combustion. -Front de flamme, explosion, déflagration, détonation -Structure des flammes, stabilité des flammes 5-Etude des flammes de prémélange. 6-Etude des flammes de diffusion 2-INTRODUCTION A LA CRYOGENIE I-Introduction et propriétés des substances cryogéniques. II-Les cycles idéaux de réfrigération et de liquéfaction III-Procédés divers de production de basses températures IV-Les cycles de liquéfaction de Linde-Hampson et de Claude V-Les cycles à cascade à plusieurs réfrigérants VI-Les cycles des installations cryogéniques -Choix des variables d’un cycle -Les cycles à détente laminée, cycle à détente avec prérefroidissement -Cycle à double détente simple avec recyclage partiel -Les cycles à détendeurs à gaz -Les cycles mixtes Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Références : 12345- Thermodynamique Appliquée, Van –Wylen Engineering Thermodynamics, Rogers Thermodynamics, J P-Hollman Thermodynamique et Energétique, Lucien BOREL La combustion et les flammes, R. Borghi Page 48 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Physique de la Turbulence Enseignant responsable de l’UE : MATAOUI Amina Enseignant responsable de la matière: MATAOUI Amina Objectifs de l’enseignement : Description des écoulements turbulents en mécanique des fluides à partir de l'observation et concepts de base associés. Phénoménologie tourbillonnaire associée aux transferts énergétiques. Estimation des échelles de l’écoulement turbulent. Connaissances préalables recommandées : Cours de base de Mécanique des fluides Calcul tensoriel et vectoriel Mathématique statistique Mathématique appliquée Contenu de la matière : 1. Ecoulement turbulent Principaux caractères de la turbulence Diffusion turbulente Echelle de longueur imposée Echelle de temps imposée 2. Outils et théories statistiques de la turbulence Densité de probabilité, Statistiques des fonctions multiples Indépendance statistique Fonction de corrélation Corrélation eulérienne Corrélation lagrangienne Micro-échelle Echelle intégrale Auto-corrélation Hypothèse de Taylor Turbulence homogène et isotrope Espace de Fourier Spectres d'énergie cinétique et de dissipation Les échelles de la turbulence Théorie de Kolmogorov Page 49 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 3. Exemples d'écoulements turbulents libres et de paroi (sous forme d’exposés) Couche limite turbulente Jet plan Jet rond Zone de mélange Sillage Ecoulement turbulent dans un canal plan Mode d’évaluation : Examen écrit + exposés Références : 1. CHASSAING PATRICK ; Mécanique des fluides ; Editions Cépaduès (2e édition) ; 2000 2. JEAN M. MATHIEU, JULIAN F. SCOTT ; An Introduction to Turbulent Flow ; Cambridge University Press; 2000 3. G. K. BATCHELOR; The theory of homogeneous turbulence ; Cambridge University Press; 1982 4. GERMAIN P., MULLER P. «Introduction à la mécanique des milieux continus».Edition Masson , Paris (1980) 5. COMOLET R., «Mécanique Expérimentale des Fluides. Tomes 1, 2, 3 : Statique et Dynamique des Fluides non Visqueux», 5ième Ed., Dunod, Paris, 2002 6. O. METAIS, P. COMTE, LESIEUR, MARCEL LESIEUR ; Large-Eddy Simulations of Turbulence ; Cambridge University Press ; 2005 7. D. C. WILCOX; Turbulence modeling for CFD ; DCW Industries (Third edition); 2006 8. SCHIESTEL, R., 2006. Méthodes de modélisation et de simulation des écoulements turbulents. Paris : Hermès/Lavoisier Page 51 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Théorie de la Stabilité Linéaire – 1 Enseignant responsable de l’UE : BOUABDALLAH Ahcene Enseignant responsable de la matière: BOUABDALLAH Ahcene Objectifs de l’enseignement : C’est un cours introductif à la théorie générale de la stabilité. Ce cours est une base qui permettra aux étudiants de lire et comprendre un article dans le domaine. Connaissances préalables recommandées : Physique de base Mécanique des milieux continus Mécanique des fluides Transfert de chaleur Contenu de la matière : 1ère Partie : GENERALITES Introduction I. Phénoménologie de l’instabilité II. Phénomène de transitions III. Connexions avec les origines de la turbulence IV. Données qualitatives : paramètres d’influence V. Concepts théoriques de la stabilité : concept de stabilité Lagrange, Poisson, Poincaré, Birkof, Lyapounov et Pony- Ando Conclusion 2ème Partie : ASPECTS PHYSIQUES FONDAMENTAUX LIES AUX PHENOMENES D’INSTABILITE. EXEMPLES Introduction I. Instabilité inertielle - instabilité de Tollman, Rosby - instabilité de Taylor-Couette, Görtler. II. Instabilité gravitationnelle - onde d’amplitude faible (liquide de profondeur finie, semi-infinie) - onde de forte amplitude (onde de Gersene, Stokes, onde solitaire, etc…) III. Instabilité Thermoconvective Page 51 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique - instabilité à surface libre - instabilité de confinement - instabilité d’un gradient de concentration (Phénomène de Stommel) IV. Instabilité de tension superficielle V. Instabilité de stratification de densité - instabilité de Rayleigh - instabilité de Kelvin-Helmhotz VI. Instabilité de stratification de viscosité Conclusion 3ème Partie : THEORIE DE LA STABILITE LINEAIRE I. Hypothèses et approximations II. Mise en œuvre III. Choix des méthodes de résolution : (méthode de Heisenberg, Lin, Görtler, Chandrasekhar, Galerkin, Lanczos, etc…) IV. Applications V. Problème aux valeurs propres VI. Diagramme de stabilité - Principe des échanges de stabilité - Interprétation VII. Conclusion Mode d’évaluation : Examen écrit + Devoirs Références : 1. S. Chandrasekhar: Hydrodynamic and Hydromagnetic stability Oxford Press (1961). 2. W.Eckhaus: Studies in non linear stability theory Vol 6 Spring Verlag (1965) 3. D.D Joseph : stability of fluid motions Vol :1 & 2 Springer Verlag (1976) 4. J.T Stuart : Bifurcation theory in non linear hydrodynamic stability Academic Press (1977) 5. D Walgraef : Structures spatiales loin d’équilibre Ed Masson (1988) 6. N Boccara : Symétries brisées Ed Hermann (1989) 7. P. Bergé, Y. Pomeau et C. Vidal : L’ordre dans le chaos Ed Hermann (1984) 8. P.Manneville : Structures Dissipatives Chaos et Turbulence Collection CEA (1991) 9. A Bouabdallah : Théorie Générale de la stabilité Cours polycopié, USTHB (2005) 10. Didactifiels : Our Site Web Sites Web: - www.librecours.org/cgi-bin/domain - www.thermique55.com - www.iut-lannion.fr/LEMEN/MPDOC - wwwdfr.insta.fr/cours - www.u-bourgogne.fr/GPAB/Enseign Page 52 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 . Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Ecoulements Multiphasiques Enseignant responsable de l’UE : SI AHMED El Khider Enseignant responsable de la matière: SI AHMED El Khider Objectifs de l’enseignement : C’est un cours introductif aux écoulements polyphasiques il a pour objectif d’apprendre aux étudiants à formuler les équations régissant ce type d’écoulement; à cerner des relations de fermeture, avoir un aperçu des caractéristiques des diverses configurations d’écoulements, calculer des pertes de charges etc.… Ce cours donnera les éléments de base aux étudiants pour leur permettre de lire et comprendre un article dans le domaine pour pouvoir aborder de plus amples investigations selon le type de configuration. Comprendre les phénomènes et formuler les équations régissant ce type d’écoulement; avoir les éléments de base permettant de lire et comprendre un article dans le domaine pour pouvoir aborder de plus amples investigations selon le type de configuration. Enfin développer des notions en microfluidique : axe en développement au sein du laboratoire LMFTA Connaissances préalables recommandées : Physique de base Mécanique des milieux continus Mécanique des fluides Transfert de chaleur et de masse Thermodynamique Contenu de la matière : Ce cours est divisé en trois parties. La première partie traite des écoulements diphasiques et de la formulation des équations ; la deuxième partie concerne l’analyse des écoulements, et la troisième partie examine les écoulements multiphasiques et la microfluidique Première partie :Ecoulement diphasique Introduction et notations Les techniques expérimentales L’approche globale : Notions de moyenne et équations 1-D et les relations constitutives : les équations homogènes, les écoulements sépares, les pertes de charges,….. Les équations instantanées les équations moyennées dans l’espace et dans le temps, les équations doublement moyennées Deuxième partie : Analyse des écoulements diphasiques Les problèmes lies aux interfaces, phénomènes de transition et relations de fermetures Page 53 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Analyse des écoulements : la bulle, la goutte, le modèle drift-flux, l’écoulement à bulles, l’écoulement stratifié ; l’écoulement à poche, l’écoulement annulaire, les milieux poreux, la fluidisation Troisième partie : Les écoulements multiphasique et microfluidique La turbulence dans les écoulements diphasiques L’écoulement multiphasique Introduction à la microfluidique et configuration d’écoulement dans les mini et micro canaux Mode d’évaluation : Devoirs, exposé Références : 1. 2. 3. 4. Notes de cours, Livres et polycopiés, sites internet One dimensional two-phase flow Ensemble de chapitres extrait de divers ouvrages : ishii, Lahey, Delhaye Quelques articles de base références : Zuber et Findlay, Wallis, Lahey, Bourre, Delhaye, serizawa, Drew erc…. 5. Polycopié de cours Page 54 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Méthodes Numériques I Enseignant responsable de l’UE : SOUIDI Ferhat Enseignant responsable de la matière: SOUIDI Ferhat Objectifs de l’enseignement : A la fin du semestre, l’étudiant saura classer les équations différentielles partielles en parabolique, elliptique ou hyperbolique avec pour chacune l’aspect physique qui s’y rattache et sa méthode de résolution. L’étudiant aura appris dans un second temps à discrétiser selon la méthode des différences finis les équations de la physique et à résoudre le système d’équations algébriques obtenu par les différentes méthodes connes (Gauss-Jordan, Gauss, décomposition de matrice.) Enfin il saura comment appréhender les problèmes de stabilité et de convergence. Enfin dans un dernier temps, il aura acquis les bases de la méthode des éléments finis. Connaissances préalables recommandées : Algèbre des matrices Calcul différentiel et intégral Séries de Fourrier MacLaurin, Taylor Contenu de la matière Classification des équations différentielles Les équations différentielles du second ordre Les conditions de Cauchy et caractéristiques Les équations paraboliques : l’équation de diffusion Les équations hyperboliques : l’équation d’onde Les équations elliptiques : l’équation du potentiel Résolution de AX B Méthode d’élimination de Gauss-Jordan Méthode d’élimination de Gauss Algorithme TDMA Erreur d’arrondi et condition de stabilité Les différences finis Le développement en séries de Taylor et discrétisation L’équation de diffusion Ordre de précision Schéma implicite, Schéma explicite Erreur de troncature et condition de compatibilité Erreur de discrétisation et condition de convergence Page 55 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique L’équation du potentiel Discrétisation à 5 points Méthode de décomposition Méthodes itératives (Jacobi, Gauss-Seidal) Méthode SOR Les Eléments finis Problème variationnel et minimisation de l’erreur Méthode de Gakerkin des éléments finis Principe Méthode de Releigh-Ritz Une dimension stationnaire Deux dimensions stationnaires Problème instationnaire Mode d’évaluation : Examens écrits Références : 1. 2. 3. 4. 5. 6. G.F.Carrier : Partial differential equations G.D.Smith : Numerical solutions of partial differential equations G.Evans: Numerical methods for partial differential equations Fred Vetmolen: Introduction into Finite elements A.R.Mitchell: Computational Methods in partial differential equations W.H.Press: Numerical Recipes Page 56 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 . Intitulé de la matière : Transfert Thermique Pratique Enseignant responsable de l’UE : STAMBOUL Tahar Enseignant responsable de la matière: STAMBOUL Tahar Objectifs de l’enseignement : L’étudiant est sensé maîtriser, les différentes méthodes de mesure de température au moyen de différentes sondes, telles que les sondes à résistance, les couples thermoélectriques, etc.…, et les différents modes de transfert thermique (conduction, convection et rayonnement). Comprendre le fonctionnement d’un échangeur de chaleur et caractériser les différents coefficients d’échange thermique. Connaissances préalables recommandées : Transfert de chaleur par conduction, convection naturelle et forcée et rayonnement thermique Contenu de la matière : Banc de Pyrométrie. Echanges thermiques et mesures Echangeur de chaleur à tubes concentriques Etude de la transmission de la chaleur par conduction et par convection naturelle Etude de la transmission de la chaleur par rayonnement thermique Transfert de chaleur en convection libre Transfert de chaleur en convection forcée Mode d’évaluation : Examen expérimental + comptes rendus Références : Polycope de TP F. Kreith, « Transmission de la chaleur et thermodynamique », J.P. Padet, « Fluides en écoulement – Méthodes et modèles » Page 57 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 . Intitulé de la matière : Simulation Numérique en Mécanique des fluides -1 Enseignant responsable de l’UE : BOUSBAI Mhamed Enseignant responsable de la matière: BOUSBAI Mhamed Objectifs de l’enseignement : Ce module a pour objectif d’initier l’étudiant à faire des simulations avec les logiciels CFD à savoir : le générateur de maillage Gambit et le Fluent (solveur et post-processeur). Il s’agira en l’occurrence de réaliser des simulations sur plusieurs types de géométries complexes (fixes ou mobiles) associées à des maillages fixes ou adaptatifs et avec des modèles physiques variés (diphasique, turbulent, transfert thermique, etc.). Connaissances préalables recommandées : Méthodes numériques I Contenu de la matière : 1. Introduction générale aux logiciels CFD 2. Générateurs de maillage 2.1. Introduction au logiciel commercial GAMBIT 2.2. Description de l’Interface de GAMBIT 2.3. Construction de la géométrie 2.4. Techniques générales de génération du maillage 2.5. Choix du type de maillage - Maillage structuré (quadra/hexa) - Maillage non structuré (tri/tétra.) - Maillage hybride 2.6. Qualité d’un maillage 2.7. Génération d’un maillage 2D (structuré, non structuré, hybride) 2.8. Génération d’un maillage 3D (structuré, non structuré, hybride) 3. Solveurs CFD 3.1. Le logiciel commercial FLUENT 3.2. Description de l’Interface du FLUENT 3.3. Simulation de quelques exemples 3.3.1. Ecoulement (laminaire/turbulent) dans une conduite sans ou avec transfert thermique 3.3.2. Ecoulement (laminaire/turbulent) autours d’un obstacle avec ou sans transfert thermique 3.3.3. Ecoulement en milieux poreux 3.3.4. Ecoulement dans les turbomachines 3.4. Etude de l'indépendance de la solution du maillage Page 58 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Mode d’évaluation : Devoirs + Mini projet + Test final Références : Fluent User's guide /Tutorial guide, Fluent Inc., www.fluent.com Gambit User's guide /Tutorial guide, Fluent Inc., www.fluent.com Cornell University courses: http://courses.cit.cornell.edu/fluent/cfd/index.htm D. FEDALA, Manuel de maillage sous Gambit et de simulation sous Fluent applications, Laboratoire d'Energétique et de Mécanique des Fluides Interne, ENSAM, CER de Paris, 2007. Page 59 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Techniques Expérimentales en Mécanique des Fluides Enseignant responsable de l’UE : BENABID Tahar Enseignant responsable de la matière: BENABID Tahar Objectifs de l’enseignement : Présenter aux étudiants les grandes classes de méthodes expérimentales rencontrées en mécanique des fluides et approfondir les techniques de traitement de données qui leurs sont associées. Connaissances préalables recommandées : - Mécanique des fluides appliquée - Travaux pratiques de mécanique des fluides - Travaux pratiques de thermique Contenu de la matière : I. Principales installations expérimentales en laboratoire. I.1.Bassin ou canal hydraulique. I.2.Tunnel hydrodynamique. I.3.Souffleries. II. Mesures de pression. II.1. Prises de pression. II.2. Manomètres. a) Manomètres à liquide. b) Manomètres Solides. III. Mesures de débit. III.1. Débitmètres déprimogènes. a) Diaphragmes. b) Tube de Venturi. III.2. Autres types de débitmètres a) Turbines et rotamètres. b) Débitmètres à ultrasons. c) Débitmètres éléctromagnétiques. III.3. Déversoirs. IV. Mesures de vitesse. IV.1. Tubes de prises de pression. a) Tube de Pitot. b) Clinomètres-Anémoclinomètres. Page 61 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique IV.2. Moulinets-Anémomètres à coupelles. IV.3. Anémométrie à fil chaud. IV.3.1. Lois de refroidissement d’un fil chaud d’allongement infini en régime permanent. IV.3.2. Régime non permanent (Fil infini). IV.3.3. Cas des fluctuations de petite amplitude(Fil infini). IV.3.4. Lois de refroidissement d’un fil chaud d’allongement modéré. IV.3.4.1. Fonctionnement à intensité constante. IV.3.4.2. Fonctionnement à résistance constante. IV.3.5. Influence de l’incidence de la vitesse. IV.3.6. Fil chaud en écoulement turbulent. IV.3.6.1. Comportement géométrique. IV.3.6.2. Effet de l’inertie thermique du fil chaud-constante de temps. a) Fonctionnement à intensité constante. b) Fonctionnement à résistance constante. IV.3.6.3. Autres limitations du fil chaud. a) Effet de paroi. b) Conduction par les supports – Effets de bouts. IV.3.7. Sondes à film chaud. IV.4. Anémométrie Laser Doppler. IV.4.1. Effet Doppler. IV.4.2. Hétérodynage optique – Mode à faisceaux croisés ou à franges. IV.4.3. Passage à travers un dioptre plan. IV.4.4. Détermination du signe de la vitesse. IV.4.5. Traitement du signal. V. Mesures de température. V.1. Thermocouples. V.1.1. Principe. V.1.2. Effet thermoéléctrique : Effet Peltier + Effet Thomson. a) Effet Peltier. b) Effet Thomson. c) Bilan d’énergie et d’entropie du thermocouple. V.1.3. Principaux thermocouples. V.2. Thermoanémométrie à fil chaud. Mode d’évaluation : Examen écrit, exposé sur les applications Références : 1. P. BRADSHAW ;Introduction to turbulence and its measurement; Pergamon Press ; 1975 2. CHING JEN CHEN ; Turbulence Measurements and Flow Modeling; Hemisphere Pub ; 1987 3. HANS H. BRUUN ; Hot-Wire Anemometry- Principles and Signal Analysis; Oxford; University Press ; 1995 Page 61 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 02 Intitulé de la matière : Energies Renouvelables Enseignant responsable de l’UE : AMIRAT Madjid Enseignant responsable de la matière: AMIRAT Madjid Objectifs de l’enseignement Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation sur les énergies renouvelables. La formation vise à donner un panorama aussi large que possible sur l’ensemble des énergies renouvelables organisées en filières. Il vise essentiellement à informer sur l’état des connaissances en la matière pour permettre à l’étudiant de faire un choix de spécialisation dans le domaine en vue de ses études doctorales. Dans le cadre de ce cours, l’étudiant devra acquérir notamment une vue d’ensemble sur la politique mise en place en la matière aussi bien au niveau national qu’international. Connaissances préalables recommandées Les lois générales de la physique et de la thermodynamique. Notions de base sur le secteur des énergies acquises en Licence SM option énergétique. Contenu de la matière ●Chapitre 1 : Généralités et concepts de base. ●Chapitre 2 : La filière Energie Solaire. ►Le rayonnement solaire (évaluation, mesure, captage,…). ►La conversion de l’énergie solaire (thermodynamique, photovoltaïque, bioénergétique). ►Applications [thermiques (capteur ECS, serres, habitat…), photovoltaïques (générateurs, pompage…)…]. Réalisations à travers le monde et niveau de production énergétique. Cas de l’Algérie. ●Chapitre 3 : La Filière Energie Eolienne. ►Généralités sur le vent (origine, phénomènes physiques, météorologie, gisement, mesure,…). ►Les éoliennes (types, caractéristiques, puissance, coût, installation, réalisations, impact sur l’environnement,…). ►Applications (pompage, générateur électrique), réalisations à travers le monde et niveau de production énergétique. Cas de l’Algérie. ●Chapitre 4 : La Filière Energie Géothermique. ►Généralités sur la Terre et sa structure. ►Les principaux types de ressources géothermiques (vapeur, eau chaude, roches chaudes). ►Applications (production électrique, chauffage urbain,…), réalisations à travers le monde et niveau de production énergétique de la filière. Cas de l’Algérie. ●Chapitre 5 : La Filière Energie Hydraulique. ►Généralités sur le cycle de l’eau et des précipitations. ►Les barrages et la production d’électricité (grande et petite hydraulique). ►Réalisations à travers le monde et niveau de production énergétique de la filière. Cas de l’Algérie. ●Chapitre 6 : La Filière Energie des Mers et des Océans. ►Généralités sur les marées et les différents types de courants marins. Page 62 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique ►Les systèmes de récupération énergétiques les plus prometteurs (énergie thermique et mécanique). ►Réalisations à travers le monde et niveau de production énergétique de la filière. Mode d’évaluation :Ecrit + Interrogations + Exposés Références (Livres et polycopiés, sites internet, etc). 1. Energies renouvelables: de Paul Mathis Ed Eyrolles 2. Energies renouvelables de Marek Wilisiwicz Ed Eyrolles 3. Energies renouvelables de Jean Christian Lhome Ed Eyrolles 4. Revues des Energies Renouvelables (Algérie) 5. Renwable energy (Rev Internationale) Page 63 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre 03 Option Energétique Page 64 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Transferts de chaleur et de masse combinés Enseignant responsable de l’UE : Saighi Mohamed Enseignant responsable de la matière: Saighi Mohamed Objectifs de l’enseignement : Maîtrise des connaissances sur les applications possibles des lois de transferts de quantité de mouvement, de chaleur et de masse associés: transferts dans les milieux poreux (problème de séchage), humidification et déshumidification dans le conditionnement de l'air (dans les salles blanches par exemple…), diffusion de neutron dans un réacteur nucléaire, osmose en biophysique, évaporation, changement de phase… Connaissances préalables recommandées : Connaissances préalables recommandées : Lois générales des transferts de chaleur et de quantité de mouvement, convection, conduction, rayonnement. Contenu de la matière I- Transfert de masse par diffusion moléculaire1- Première loi de Fick 2- Coefficient de diffusion de masse 3- Osmose et osmose inverse II- Diffusion dans un fluide en mouvement laminaire III- Equation différentielle du transfert de masse 1- Deuxième loi de Fick IV- Diffusion à travers un film gazeux stagnant 1- sans réaction chimique 2- avec réaction chimique 3- contre diffusion équimolaire V- Transfert de chaleur et de masse par convection 1- couche limite avec transfert de masse 2- équation globale et méthode globale VI- Transfert simultané de chaleur et de masse 1- Application à l’évaporation dans un courant d’air 2- Application à l’humidification ou déshumidification de l’air VIITransfert de chaleur et de masse dans les milieux poreux 1- l'humidité dans les solides 2- dynamique en milieux saturés 3- dynamique en milieux non saturés VIII- application au séchage 1- description des mécanismes de séchage 2- écriture des équations Mode d’évaluation : Ecrit + devoirs + exposés Page 65 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Références 1-Transport phenomena: R.Byron Bird, Warren E. Stewart, Edwwin N. lightfoot 2- Fundamentals of heat and mass transfer : Frank P. Incropera, David P. Dewitt 3- Transmission de la chaleur et thermodynamique; Kreith F 4- Heat transfer; Holman J.P 5-Livres et documents à la bibliothèque et aux laboratoires. Page 66 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Modélisation des écoulements turbulents Enseignant responsable de l’UE : MATAOUI Amina Enseignant responsable de la matière: MATAOUI Amina Objectifs de l’enseignement : Familiariser les étudiants avec les grands principes qui sous -tendent l'approche de modélisation des écoulements turbulents et illustrer cette démarche en présentant les modèles les plus classiques. L'objectif est de permettre la compréhension des modèles qui existent dans les codes de calculs d'écoulements turbulents ainsi que de donner des éléments permettant l'analyse des résultats et l'évaluation des performances des différents modèles. Une partie du cours porte sur des modèles très classiques (modèles statistiques en un point), tandis qu'une autre apporte des éléments sur des approches plus riches (modèles statistiques en deux points) ou plus modernes (technique de Simulation des Grandes Echelles et modélisation de sous maille). Connaissances préalables recommandées : Bases Physiques de la turbulence (M1 - S2) Cours de base de Mécanique des fluides Contenu de la matière : 1. Description statistique des écoulements turbulents et concepts de base associés. 2. Transport turbulent de quantité de mouvement Equations instantanées Règles de Reynolds Equations de Reynolds Interprétations des tensions de Reynolds Equation de l’énergie de l’écoulement moyen et de la turbulence Equations aux tensions de Reynolds - Problème de fermeture - Viscosité et diffusivité turbulentes - Mécanismes énergétiques - Production et dissipation d'énergie cinétique turbulente - Interprétation des contraintes de Reynolds : le problème de Fermeture. 3. Modèles de fermeture en un point Modèles à zéro équation Page 67 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique diffusivité turbulente Modèles à viscosité apparente (longueur de mélange Modèles à une équation Modèles à deux équations de transport modèle k- modèle k- Modèle du second ordre 4. Modélisation spectrale et corrélations en deux points Justification physique de la description statistique plus complexe : caractère non -local de la pression fluctuante, interactions multi-échelles. Présentation du problème modèle de turbulence homogène anisotrope (THA) avec gradients moyens uniformes . Rappels sur les séries et transformées de Fourier. Analyse détaillée de la réponse linéaire de la turbulence en présence d'écoulements moyens typiques, applications à la modélisation statistique et à l'analyse de stabilité. Retour sur les tenseurs de corrélations de vitesse et vitesse-pression en un point. Equations de Karman-Howarth, Lin et Craya, fermeture quasi-normale (EDQNM) en THI. 5. Notions sur les Simulation numérique directe et des grandes échelles Limites des simulations numériques directes Notion de filtrage et modèles 'sous maille' Modèle de Smagorinsky Mode d’évaluation : Examen écrit + devoirs sur feuille Références 1. CHASSAING PATRICK ; Mécanique des fluides ; Editions Cépaduès (2e édition) ; 2000 2. JEAN M. MATHIEU, JULIAN F. SCOTT ; An Introduction to Turbulent Flow ; Cambridge University Press; 2000 3. G. K. BATCHELOR; The theory of homogeneous turbulence ; Cambridge University Press; 1982 4. GERMAIN P.,MULLER P. « Introduction à la mécanique des milieux continus ».Edition Masson , Paris (1980) 5. [COMOLET R., « Mécanique Expérimentale des Fluides. Tomes 1, 2, 3 : Statique et Dynamique des Fluides non Visqueux », 5ième Ed., Dunod, Paris, 2002 6. O. METAIS, P. COMTE, LESIEUR, MARCEL LESIEUR ; Large-Eddy Simulations of Turbulence ; Cambridge University Press ; 2005 7. D. C. WILCOX ; Turbulence modeling for CFD ; DCW Industries (Third edition); 2006 8. SCHIESTEL, R., 2006. Méthodes de modélisation et de simulation des écoulements turbulents. Paris :Hermès/Lavoisier Page 68 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Théorie de la Stabilité Linéaire - 2 Enseignant responsable de l’UE : BOUABDALLAH Ahcene Enseignant responsable de la matière: BOUABDALLAH Ahcene Objectifs de l’enseignement Il consiste à introduire la théorie des bifurcations en liaison avec la théorie des systèmes dynamiques appliquée essentiellement aux champs de vitesse et de température. En particulier, il s’agit de familiariser l’étudiant à une représentation des phénomènes dans un espace des phases (espace physique et phénomènes d’invariance). Une initiation à la théorie qualitative des EDP permet d’opérer la classification des attracteurs de dimension T = 1, 1, 2 , 3 , …etc et d’interpréter valablement les processus instables en évolution vers le chaos. Connaissances préalables recommandées : Introduction à la stabilité linéaire Cours de base de Mécanique des fluides Contenu de la matière : 1ère Partie : THEORIE DE LA STABILITE NON-LINEAIRE (METHODE ÉNERGÉTIQUE DE LANDAU-STUART) Introduction I. Formalisme du problème par l’énergie II. Hypothèse d’une limite par asymptotique de l’amplitude d’équilibre : domaine d’échange III. Mise en œuvre IV. Equation aux amplitudes : équation de Landau-Stuart V. Applications : - Ecoulement parallèle - Ecoulement de Taylor-Couette VI. Conclusion 2ème Partie : THEORIE DE LA STABILITE DES SYSTEMES DYNAMIQUES DIFFERENTIABLES Introduction I. Espace des phases et Flots : -Théorie de Floquet-Poincaré - Théorème de Liouville - Notion de Bifurcation - Attracteurs II. Linéarisation des points singuliers : classification, n racines réelles de même signe, Page 69 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique racines de signes contraires, racines complexes conjuguées à partie réelle non nulles, racines purement imaginaires. III. Comportement non linéaire dans un espace des phases bidimensionnel IV. Espace des phases à plusieurs dimensions : points singuliers, cycle limite, Application de Poincaré V. Comportement complexe dans un espace multidimensionnel : cycle d’ordre k, Comportements quasi-périodique, attracteur non périodique, exemple de Bifurcation de tore invariant VI. Application à l’écoulement de Rayleigh-Benard : Modèle de Lorenz, classification des points singuliers,comportement périodique, attracteur de Lorenz Références 1. S. Chandrasekhar: Hydrodynamic and Hydromagnetic stability Oxford Press (1961). 2. W.Eckhaus: Studies in non linear stability theory Vol 6 Spring Verlag (1965) 3. D.D Joseph : stability of fluid motions Vol :1 & 2 Springer Verlag (1976) 4. J.T Stuart: Bifurcation theory in non linear hydrodynamic stability Academic Press (1977) 5. D Walgraef : Structures spatiales loin d’équilibre Ed Masson (1988) 6. N Boccara : Symétries brisées Ed Hermann (1989) 7. P. Bergé, Y. Pomeau et C. Vidal : L’ordre dans le chaos Ed Hermann (1984) 8. P.Manneville : Structures Dissipatives Chaos et Turbulence Collection CEA (1991) 9. A Bouabdallah : Théorie Générale de la stabilité Cours polycopié, USTHB ( 2005) 10. Didactifiels : Our Site Web Sites Web : - www.librecours.org/cgi-bin/domain - www.thermique55.com - www.iut-lannion.fr/LEMEN/MPDOC - wwwdfr.insta.fr/cours - www.u-bourgogne.fr/GPAB/Enseign Page 71 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Thermo hydraulique nucléaire Enseignant responsable de l’UE : KHODJA Benyoucef Enseignant responsable de la matière: KHODJA Benyoucef Objectifs de l’enseignement Ce cours est optionnel. Il présente les connaissances fondamentales nécessaires à la compréhension et à la modélisation des thermohydrauliques monophasiques et diphasiques rencontrés lors de la conception ou du fonctionnement des réacteurs nucléaire : dimensionnement des systèmes diphasiques (conception des assemblages de crayons combustibles), questions de sûreté (instabilités, perte de réfrigérant, démarrage), analyse des résultats de code de calcul etc. La plupart des chapitres comporteront des exemples d’application desconcepts étudiés à des problèmes de génie nucléaire, et des exercices destinés à maîtriser ces concepts. Connaissances préalables recommandées Mécanique de fluides, Transferts thermiques et Analyse numérique Contenu de la matière Chapitre I : Présentation des réacteurs nucléaires Ce premier chapitre sera consacré à décrire le fonctionnement et les différentes filières de réacteurs nucléaires. Chapitre II: Thermique du combustible Dans ce chapitre, le calcul thermique en stationnaire et transitoire d’un crayon combustible et des assemblages en stationnaire et transitoire sera illustré à l’aide d’exemples. Chapitre II: Pertes de charge en écoulements monophasique et diphasique Les lois de frottement en régimes laminaire et turbulent ainsi que celles de traînée liées à des géométries complexes (canal d’un réacteur nucléaire) en monophasique et diphasique seront discutées. Chapitre III: Transfert thermique lors de l’ébullition et de la condensation L’aspect thermique dans les grappes de crayons combustibles associé à des corrélations empiriques sera abordé de façon détaillée. Chapitre IV: Transfert thermique lors de l’ébullition et de la condensation Les problèmes thermiques rencontrés lors de l’ébullition (assèchement et caléfaction) et de la condensation seront traités dans ce chapitre. Chapitre V: Instabilités en écoulements diphasiques Une classification des instabilités statiques et dynamiques y sera présentée. Chapitre VI : Introduction aux codes thermohydrauliques. Les codes de calcul de conception (HECTIC,COBRA, FLICA et HAMBO)et de sûreté (PARET,RELAP,CFD) feront l’objet d’exposés. Page 71 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Mode d’évaluation Exposés+ Examen écrit Références Livres et polycopiés [1] P.A.Lottes, M.Petrick and J.F.Marchaterre ’’Lectures Notes en Heat extraction from Boiling Water Power Reactors’’ ANL-6063 (1959). [2] P.A.Lottes ’’Nuclear Reactor Heat Transfer’’ ANL-6469 (1961) [3] M.M.El-Wakil ’’Nuclear Power Engineering’’ McGraw-Hill series in Nuclear Engineering (1962). [4] L.S.Tong and J.Weisman ‘’Thermal Analysis of Pressurized Water Reactors’’ American Nuclear Society (1970) [5] H.A.Kuljian ‘’Nuclear Power Plant’’ South Brunswick (1970) [6] J.C.Rousseau ‘’Thermohydraulique appliquée aux réacteurs nucléaires’’ Cours au CENGrenoble (1974) [7] J.M.Delhaye, M.Giot and M.L.Riethmuller ‘’Thermohydraulics of Two-phase Systems for Industrial Design and Nuclear Engineering’’ McGraw-Hill Book Company (1981) [8] A.E.Bergles, J.G.Collier,J.M.Delhaye, G.FHewitt and F.Mayinger ‘’Two-phase Flow and Heat Transfer in the Power an Process Industries’’ Hemisphere Publishing Corporation (1981) sites internet: https://www.etudes.ecp.f/option-me/ http://master-ep.inpg.fr http://www.polymtl.ca/nucléaire/LTH/LTH.php http://www.edu.polytechnique.fr/organisation Page 72 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Echangeurs de chaleur Enseignant responsable de l’UE : AMIRAT Madjid Enseignant responsable de la matière: AMIRAT Madjid Objectifs de l’enseignement Les échangeurs de chaleur interviennent dans divers secteurs utilisateurs des énergies (industrie, transport, habitat, production de l’énergie…). Le but visé par cet enseignement est de dispenser une formation aussi complète que possible sur ce type de dispositifs. Dans le cadre de cet module,l’étudiant fera appel à une grande partie des notions théoriques acquises en transfert de chaleur et de masse. Connaissances préalables recommandées Lois fondamentales de mécanique des fluides et de thermodynamique. Lois des transferts de chaleur par conduction, convection et rayonnement(connaissances dispensées en S1 du M1 du ce MASTER). Contenu de la matière : ●Chapitre 1 : Généralités sur les échangeurs de chaleur. ►Echangeurs tubulaires simples. ►Echangeurs à faisceaux complexes. ►Echangeurs tubulaires à ailettes. ►Echangeurs à courants non parallèles. ►Echangeurs à changement de phase. ●Chapitre 2 : Transferts de chaleurs dans les échangeurs. ►Performances thermiques en régime permanent ►Méthode DTLM. ►Efficacité d’un échangeur. ►Méthode NUT. ►Réseaux d’échangeurs. ●Chapitre 3 : Technologie des échangeurs. ►Echangeurs tubulaires (métalliques, en verre,…). ►Echangeurs dérivés des échangeurs tubulaires. ►Echangeurs spéciaux. ●Chapitre 4 : Fluides de transfert thermique. ►Classes de fluides utilisés. ►Traitements pour les échangeurs (dépôts, corrosion…). ●Chapitre 5 : Exemples d’applications dans le secteur énergétique. ►Les échangeurs en énergie solaire. ►Les échangeurs pour centrale nucléaire. Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations Références Ceux disponibles au niveau de la bibliothèque de la faculté de physiques et celles de l’université: 1/ F. KREITH, Transmission de la chaleur et thermodynamique. Page 73 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 2/ J-F. SACADURA, Initiation aux transferts thermiques. 3/ J. PADET, Echangeurs thermiques. Méthodes globales de calcul. Page 74 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Méthodes Numériques II Enseignant responsable de l’UE : SOUIDI Ferhat Enseignant responsable de la matière: SOUIDI Ferhat Objectifs de l’enseignement : A la fin du semestre, l’étudiant est sensé pouvoir discrétiser les équations différentielles partielles par la méthode des volumes finis (Les méthodes des différences et éléments finis ayant été étudiées au cours de semestres précédents et revues au cours de ce semestre) L’étudiant devra aussi pouvoir résoudre différents problèmes de mécanique des fluides et transferts thermique par le biais de codes utilisant les volumes finis tels que ‘simple, simpler, iso, CFX’ Connaissances préalables recommandées : Classification (hyperbolique, parabolique, elliptique) Résolution de systèmes d’équations algébriques Méthode d’élimination de Gauss Jordan Méthode d’élimination de Gauss Méthode de décomposition Algorithme TDMA La méthode des différences finies La méthode des éléments finis Contenu de la matière : Rappels *Résolution de systèmes d’équations algébriques *Méthodes des différences finis *Méthodes des éléments finis *Consistance, stabilité, convergence La méthode des volumes finis *Introduction aux équations conservatives *Problèmes de diffusion à une dimension Conduction thermique une dimension stationnaire Détermination du coefficient de diffusion à l’interface Traitement des conditions aux limites Les 4 lois de la convergence (Patankar) *Problèmes de diffusion à deux dimensions *Problèmes de convection/diffusion à une dimension Schéma amont (upwind) Page 75 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Solution exacte Schéma exponentiel Schéma hybride Schéma de puissance Formulation générale **Problèmes de convection/diffusion à deux/trois dimension * Champ de l’écoulement Les volumes décalés Terme de correction de pression et de vitesse Codes : simple ; simpler, CFX 3D Mode d’évaluation : Tests périodiques et projets de fin de semestre Références : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. G.F.Carrier : Partial differential equations G.D.Smith : Numerical solutions of partial differential equations G.Evans: Numerical methods for partial differential equations Fred Vetmolen: Introduction into Finite elements J Mostaghimi: An introduction to computational fluid Dynamics A.R.Mitchell: Computational Methods in partial differential equations S.V.Patankar: Numerical Heat Transfer and Fluid Flow S.V.Patankar: Computation of Conduction and Duct Flow Heat Transfer W.H.Press: Numerical Recipes Page 76 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Traitement du Signal Enseignant responsable de l’UE : KALACHE Djamel Enseignant responsable de la matière: KALACHE Djamel Objectifs de l’enseignement : Donner les bases nécessaires pour réaliser un traitement du signal d’une étude expérimentale de mécanique des fluides et de transfert thermique. Connaissances préalables recommandées : Connaissances en mathématique appliquée (Transformation de Fourier) Contenu de la matière : Introduction : généralités : traitement du signal, définition du signal, schéma du traitement du ts, notions physiques des phénomènes aléatoires, notions fondamentales, signaux numériques. Distribution de Dirac et systèmes linéaires et invariants dans le temps : distributions, slit, fonction de transfert. Transformation de Fourier. Puissance et énergie d’un signal Convolution Filtrage. Echantillonnage Notion de corrélation. Propriétés des fonctions de corrélation et densités spectrales Analyse spectrale, mesure des densités spectrales Mode d’évaluation : Examen écrit + interrogations + devoirs sur feuilles Références : 1. Traitement du signal, J.MAX 2. Traitement numérique du signal, KUNT Page 77 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Simulation Numérique en Mécanique des fluides - 2 Enseignant responsable de l’UE : MATAOUI Amina Enseignant responsable de la matière: MATAOUI Amina Objectifs de l’enseignement : Cet enseignement a pour objectif d’étendre les connaissances acquises par l’étudiant en CFD I à d’autres logiciels CFD libre (gratuit) (Open Source) à savoir : les générateurs de maillage GMSH et PARAMESH et les solveurs OpenFOAM et le Code SATURNE. Les logiciels libres ont un intérêt incontournable dans le domaine de la CFD, et l’étudiant devrait être capable de mener des simulations avec ce type de logiciels. Connaissances préalables recommandées : Méthodes numériques I et II CFD I Contenu de la matière : 1. 2. 3. 4. 5. Introduction aux logiciels libres ; Gmsh, Paramesh Description de l’Interface de Gmsh et Paramesh Génération d’un maillage 2D/3D (structuré, non structuré, hybride) par Gmsh Génération d’un maillage 2D/3D (structuré, non structuré, hybride) par Paramesh Solveurs CFD libres; OpenFOAM, Saturne a. Description de l’Interface de OpenFOAM et SATURNE b. Etude de l'indépendance de la solution du maillage c. Simulation numérique de l’interaction fluide – structure (laminaire/turbulent) d. Simulation LES d’un écoulement instationnaire dans une conduite sans ou avec transfert thermique e. Simulation d’un écoulement dans des configurations complexes. Mode d’évaluation : Devoirs + Mini projet + Test final Références : 1. Gmsh: a three-dimensional finite element mesh generator with built-in pre- and postprocessing facilities, http://geuz.org/gmsh/ 2. ParaMESH, http://www.eng.uwaterloo.ca/~dprincz/ 3. The OpenFOAM® (Open Field Operation and Manipulation) CFD, http://www.opencfd.co.uk/openfoam/ 4. Open∇ FOAM User guide, http://foam.sourceforge.net/doc/Guides-a4/UserGuide.pdf 5. PhD course in CFD with OpenSource software, 2007 ; http://www.tfd.chalmers.se/~hani/kurser/OS_CFD_2007/ Page 78 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique 6. Code_Saturne, http://rd.edf.com/the-edf-offers/research-anddevelopment/softwares/code-saturne-107008.html 7. Code Saturne version 1.3.2: guide pratique et théorique du Préprocesseur, http://rd.edf.com/fichiers/fckeditor/File/EDF%20RD/Code_Saturne/PDF/mu_ecs132.pdf 8. Code_Saturne®: EDF’s general purpose CFD software goes Open Source, http://2007.rmll.info/IMG/pdf/RMLL07Sc_CodeSaturne_EDF.pdf Page 79 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Anglais Enseignant responsable de l’UE : SOUIDI Ferthat Enseignant responsable de la matière : SOUIDI Ferhat Objectifs de l’enseignement : Les règles de la prononciation à travers l’utilisation des dictionnaires. L’acquisition d’un vocabulaire scientifique et technique par le biais d’études de publications tirées de journaux de la spécialité (Transfert d’impulsion, de chaleur et de masse) Connaissances préalables recommandées : Les règles élémentaires de la grammaire Anglaise. Vocabulaire élémentaire Contenu de la matière : -Etudes des symboles de la prononciation, différents sons, position du Stress dans les mots - Utilisation des différents dictionnaires Anglais/Anglais - Acquisition d’un vocabulaire scientifique à travers les exposés de cours Élémentaires de la spécialité - Etude de publication Mode d’évaluation : Tests écrits et oraux Références : 1 2 3 4 5 6 Dictionnaires Alonso/finn : Fundamental University physics. Volume1 :Mechanics and thermodynamics Volume2 :Interactions and fields Saberski ; Acosta ; Hauptmann : Fluid flow ; a first course in fluid Mechanics International Journal in Heat and Mass Transfer (un numero) Page 81 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Intitulé du Master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Semestre : 03 Intitulé de la matière : Recherche de l’information Enseignant responsable de l’UE : BETROUNI Mustapha Enseignant responsable de la matière : BETROUNI Mustapha Objectifs de l’enseignement : Formaliser une requête de recherche sur Internet en utilisant les principaux moteurs de recherche (Google, Yahoo, etc.) Connaissances préalables recommandées : Recherche sur internet Mode d’évaluation : Devoirs + Mini projet + Test final Contenu de la matière : Chapitre I. Méthodologie de recherche A-La stratégie de recherche La formalisation des requêtes de recherche Importance des mots clés Les équations de recherche Les opérateurs booléens : « ET », « OU », « SAUF » Les opérateurs de proximité La troncature Les filtres de recherche La méthode d'interrogation sur Internet B- La recherche d’information selon le type Les informations présentes sur le web Les informations du web invisible Les informations hors du web Chapitre II. Les outils de bibliothèque A- Les catalogues de bibliothèque Contenu d’un catalogue de bibliothèque Recherche dans un catalogue Localisation d’un document Accession aux ressources en ligne B- Les portails documentaires A quoi sert un portail? Les services des portails documentaires Accession à des ressources en ligne C- Les catalogues collectifs A quoi sert un catalogue collectif ? Recherche dans le SUDOC Exploitation des résultats Chapitre III. Les outils de la recherche d'informations sur le web A- Les annuaires de recherche ou index ou répertoires Construction Utilisation Perspectives Étude de l'annuaire Open Directory B- Les moteurs de recherche Page 81 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique Utilisation Les moteurs de recherche spécialisés Étude du moteur de recherche Google L'affichage des résultats de Google Etude du moteur Exalead C- Les métamoteurs ou métaindex Utilisation Les évolutions des métamoteurs Etude du métamoteur Ixquick D- Annuaires, moteurs ou métamoteurs ? Choix d’un annuaire Choix d’un moteur Choix d’un métamoteur Chapitre IV. Traitement des résultats d'une recherche Décryptage d’une adresse web Repérage des différentes sections d'une page de résultats de recherche Citation d’un document électronique Mode d’évaluation : test + interrogations ecrites Références 1. SpringerLink : http://www.springerlink.com/home/main.mpx 2. ScienceDirect : http://www.sciencedirect.com/ Page 82 Etablissement : USTHB - Faculté de Physique Année universitaire : 2010/ 2011 Intitulé du master : Dynamique des Fluides et Energétique Option : Energétique
