Haute Ecole de la Province de Liège

Informations générales sur l'unité d'enseignement : "Mécanique et thermodynamique appliquées - partie 1"

Cycle 1
Niveau du cadre francophone de certification 6
Code ING-1-107 3.2.1
Crédits ECTS 4
Volume horaire (h/an) 45
Période Quadrimestre 2
Implantation(s) TECHNIQUE - Liège (Ing.)
Unité Obligatoire
Responsable de la fiche BEGASSE DE DHAEM, Brice
Pondération 40
Composition de l'unité d'enseignement
Intitulé Nombre d'heures Pondération
Mécanique et thermodynamique appliquées - Partie 1 45 100
Prérequis
Thermodynamique
Corequis -
  • Acquis d'apprentissage spécifiques sanctionnés par l'évaluation

  • Pour l'orientation chimie et biochimie : L'ingénieur en devenir sera capable de caractériser et d’optimiser les cycles thermodynamiques de moteurs thermiques à combustion externe et interne, de réfrigérateurs et de pompes à chaleur. L'ingénieur en devenir sera capable d’étudier des systèmes biphasiques gaz-vapeur d’eau et d’autres fluides caloporteurs (fluides frigorigènes). L'ingénieur en devenir sera capable d’étudier des problèmes de transfert de chaleur. L'ingénieur en devenir sera capable d’appréhender des systèmes faisant intervenir des machines à fluides compressibles et incompressibles (pompes, compresseurs, ventilateurs, turbines, turboréacteurs, turbopropulseurs et turbomoteurs).

    Pour les orientations électromécanique, électronique, construction et informatique: L'ingénieur en devenir sera capable de choisir et dimensionner une machine à fluide compressible ou incompressible en: - prenant du recul par rapport au cahier de charges; - prenant en compte le contexte du problème étudié pour affiner le tri des données pertinentes. L'ingénieur en devenir sera capable de choisir et d'optimiser le cycle thermodynamique d'une machine thermique selon les caractéristiques recherchées.

  • Objectifs

  • Pour les orientations électromécanique, électronique, construction et informatique :

    Au terme de l'activité d'apprentissage "Mécanique et thermodynamique appliquées - partie 1" , l'étudiant ingénieur sera capable:

    • de comprendre le principe de fonctionnement, de mettre en équation et de traiter le problème général d’une machine à fluide incompressible et compressible (pompes, compresseurs, turbines, turboréacteurs, turbopropulseurs et turbomoteurs);
    • d’associer plusieurs machines à fluide incompressible en série et/ou parallèle en vue d’obtenir le point de fonctionnement requis par l’installation;
    • de caractériser et d'optimiser les cycles thermodynamiques présents dans les machines thermiques étudiées.

     

    Pour l'orientation chimie : 

    Au terme de l'activité d'apprentissage "Mécanique et thermodynamique appliquées - partie 1" :

    L'étudiant ingénieur sera en mesure de citer et d’expliquer les différents cycles thermodynamiques vus au cours (Diesel, Rankine…).

    L'étudiant ingénieur sera en mesure d’analyser et d’utiliser des diagrammes de phase.

    L'étudiant ingénieur sera en mesure de résoudre des problèmes de transfert de chaleur. 

    L'étudiant ingénieur sera capable de citer et d’expliquer le fonctionnement des différents types de machines à fluides compressibles et incompressibles (pompes, compresseurs, ventilateurs, turbines, turboréacteurs, turbopropulseurs et turbomoteurs).

  • Contenus

  • Pour les orientations électromécanique, électronique, construction et informatique :

    1. Les pompes centrifuges
    • Principaux composants d’une pompe centrifuge
    • Principe de fonctionnement d’une pompe centrifuge
    • Courbes et grandeurs caractéristiques
    • La cavitation
    • Association de pompes

    2.  Les turbines hydrauliques

    • Classification des turbines hydrauliques
    • Equations générales des turbines centripètes
    • Etude de cas d’une turbine (Francis, Kaplan)

    3.  Les compresseurs

    • Problème général du compresseur
    • Compresseur axial
    • Compresseur centrifuge

    4.  Turbine à vapeur

    5.  Turbomoteurs

    6.  Turboréacteurs

     

    Pour l'orientation chimie : 

    • Les principes thermodynamiques essentiels à l’ingénieur en devenir.
    • L’étude des cycles thermodynamiques de moteurs thermiques à combustion externe et interne, de réfrigérateurs et de pompes à chaleur.
    • Les diagrammes de phase de l’eau et d’autres fluides (fluides frigorigènes…).
    • Les modes de transferts de chaleur, les méthodes de dimensionnement de système de transfert et enfin, les méthodes de résolution de problèmes de transferts de chaleur. 
    • les différents types de machines à fluides compressibles et incompressibles (pompes, compresseurs, ventilateurs, turbines, turboréacteurs, turbopropulseurs et turbomoteurs).
  • Méthodes d'enseignement et d'apprentissage

  • Cours magistraux
  • Travaux pratiques ou dirigés
  • Autres méthodes

  • Evaluation

  • Mécanique et thermodynamique appliquées - Partie 1
    • Examen Ecrit
    • Examen Oral
    • Evaluation Continue
  • Langue(s) de l'unité d'enseignement

  • Français
  • Supports de cours

  • Mécanique et thermodynamique appliquées Begasse De Dhaem Brice
  • Lectures conseillées

  • (1) Fauduet, H. (2012). Principes fondamentaux du génie des procédés et de la technologie chimique : Aspects théoriques et pratiques. Tec et Doc.

    (2) Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2015). Thermodynamique : une approche pragmatique, 2e édition. De Boeck Supérieur.

    (3) Cengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2017). Mécanique des fluides. De Boeck supérieur.

    (4) Sacadura, J. F. (2015). Transferts thermiques : Initiation et approfondissement. Ed Lavoisier Tec&Doc, 199.

    (5) Bimbenet, J. J. (2002). Génie des procèdes alimentaires RIA édition Dunod.

    (6) Delaplace, G., Loubière, K., Ducept, F., & Jeantet, R. (2014). Modélisation en génie des procédés par analyse dimensionnelle. Méthode et exemples résolus.