STG-SPI-4-Techniques numériques et initiation à la recherche (2)

  • ue-fip-gce-stg-spi-4
  • FIP Génie Climatique et Energétique

Semestre : 8

Responsable(s) du contenu pédagogique
  • Edouard WALTHER
  • Bernard FLAMENT
Total coefficients : 2
Total heures : 20 (4 cours, 4 TP, 12 projet)
Total heures travail personnel : 24

Prérequis

Transfert de chaleur 1 (S5)
Mécanique des fluides 1 (S5)
Transfert de chaleur 2 (S6)
Mécanique des fluides 2 (S6)
Techniques numériques 1 (S7)


Objectif

Appréhender une méthodologie d’analyse et de résolution de problèmes faisant appels à des phénomènes de transfert de chaleur et de masse.

Ainsi l’apprenant est capable de « maitriser des méthodes et des outils du métier d’ingénieur…. »


Compétences attendues

Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de méthodes analytiques ou numériques
- Identifier et exploiter les interactions entre des champs de sciences fondamentales connexes
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité

Axe A2 : ANALYSE TECHNIQUE
Capacité à mobiliser les ressources dans le domaine de la spécialité. Mettre en œuvre des connaissances techniques multidisciplinaires pour résoudre des problèmes d'ingénierie.
- Identifier un problème, le reformuler
- Déterminer les leviers d'actions permettant de résoudre un problème
- Identifier et comparer des méthodes de résolutions potentielles
- Choisir une méthode de résolution adaptée au problème et en évaluer l'efficacité

Axe A3 : CONCEPTION TECHNIQUE
Capacité à mobiliser ou à développer des nouvelles méthodes de conception afin de concevoir des produits, des processus et des systèmes en tenant compte des dernières avancées techniques dans le domaine tout en prenant en compte les enjeux environnementaux et énergétiques.
- Établir les modèles en vue de la prévision du comportement du produit ou du système
- Réaliser et interpréter des simulations

Axe A4 : PRATIQUE DE L’INGÉNIERIE
Aptitude à consulter et appliquer les codes de bonnes pratiques, sur la base d'études scientifiques et techniques, piloter et mettre en œuvre de manière structurée un projet ou un processus en organisant le travail des collaborateurs de l'entreprises dans le respect de la réglementation en matière de sécurité et dans le respect des valeurs sociétales et éthiques.
- Mettre en œuvre une démarche de vérification systématique

Axe A5 : ÉTUDES ET RECHERCHES
Capacité à investiguer un sujet technique en mobilisant les données issue de la recherche afin de réaliser des tests, conduire des expérimentations et des études d'applications.
- Faire preuve d'esprit critique et de créativité pour développer des idées originales et nouvelles
- Proposer des solutions innovantes en prenant en compte les objectifs de développement durable
- Concevoir, exploiter et évaluer un modèle, une simulation ou une expérimentation

Axe A6 : ARBITRAGE DES SITUATIONS COMPLEXES
Aptitude à réaliser des arbitrages sur les problèmes complexes et partiellement définis en prenant en compte les objectifs de développement durable définis par l'ONU.
- Faire preuve d'esprit critique par rapport à son propre travail


Programme

COURS / TD :
Calcul numérique en dynamique des fluides
Approche méthodologique d’un projet utilisant les techniques numériques

TP :
Initialisation à un logiciel de simulation en dynamique des fluides

PROJET :
L’objectif du projet est d’appliquer sur un cas concret les méthodes et techniques vues en techniques numériques 1 et 2. Le sujet du projet est à définir par l’apprenant avec validation de l’enseignant.


Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques

Utilisation d’un tableur (Excel, Calc).
Utilisation d’un logiciel de CFD (Star CCM+)


Mode d'évaluation

Rendu de projet :
Rapport
Modèle sur tableur


Bibliographie

J.P. HOLMAN, « Heat transfer », 8ème edition, 1997, McGraw-Hill.

F.P. INCROPERA, D.P. DE WITT, T.L. BERGMAN, A.S. LAVINE, « Fundamentals of Heat and Mass Transfer », 6ème édition, 2007, John Wiley & Sons.

S.V. PATANKAR, « Numerical Heat Transfer and Fluid Flow », 1980, Hemisphere.

J.F. SACADURA, « Initiation aux transferts thermiques, » 2000, Tec et Doc.

A. TRIBOIX et J.-B. BOUVENOT, « Les transferts thermiques par l’exemple », 2015, Eyrolles.



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