STM-GC-05-Mécanique des Fluides et Hydraulique
- ue-gct-stm-gc-05
- Génie Civil
Semestre : 5
Responsable(s) du contenu pédagogique
- Abdellah GHENAIM
- Abdelali TERFOUS
- Mathieu KOEHL
| Total coefficients : 4 |
| Total heures : 48 (21 cours, 15 TD, 12 TP) |
| Total heures travail personnel : 64 |
Prérequis
- Statique des fluides
- Cinématique des fluides
- Eléments de base en calcul différentiel.
Objectif
Le module Mécanique des Fluides et Hydraulique a pour objectif de donner aux étudiants de la spécialité Génie Civil des connaissances pour la compréhension des écoulements des fluides fréquemment rencontrés dans le domaine de l'ingénierie, et la maîtrise des méthodes de calcul et de dimensionnement des réseaux hydrauliques et aérauliques. Une grande partie de ce module est consacrée à l'tude des écoulements à surface libre. En effet, l'ingénieur en Génie Civil est confronté plus tard au dimensionnements des canaux, à l'étude des risques d'inondation et aussi à l'aménagement des canaux, bassins et rivières ( ciel ouvert).
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.
- Connaître et expliquer les concepts théoriques relatifs à 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
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
- Choisir une méthode de résolution adaptée au problème et en évaluer l'efficacité
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.
- Appliquer des méthodes de préconception ou de prédimensionnement
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.
- Proposer des solutions innovantes en prenant en compte les objectifs de développement durable
Axe A8 : APPRENTISSAGE TOUT AU LONG DE LA VIE
Capacité à être acteur de son propre développement de compétences en s'appuyant sur les bonnes pratiques, en construisant son réseau professionnel et en mobilisant les ressources de la formation professionnelle continue.
- Capitaliser les connaissances et les savoir-faire
Programme
On rappelle d'abord les propriétés et la caractérisation d'un écoulement ou d'un fluide (fluide réel ou parfait,...). On établit ensuite les équations de bilan de la mécanique des fluides (conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'nergie). Plusieurs applications et cas particuliers sont examinés : équations d'Euler pour les fluides parfaits, écoulement de Stokes en régime laminaire, écoulement de Poiseuille et de Couette, théorème de Bernoulli. On introduit les nombres adimensionnels usuels permettant de caractériser un écoulement (Nombre de Reynolds,...), le calcul des pertes de charge linéaires et singulières dans les réseaux et on termine par donner quelques éléments d'analyse dimensionnelle. On amène le futur ingénieur en Génie Civil à la compréhension et aux différents calculs des écoulements à surface libre.
Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques
- Amphithéâtre équipée de vidéo-projecteur pour les séances de cours.
- Salle informatique et en plus de la plateforme de mécanique des fluides pour réaliser les travaux personnels.
- Laboratoire équipé de bancs d'essais sur les écoulements des fluides compressibles et incompressibles en régime laminaire et turbulent avec ou sans perte de charge.
Mode d'évaluation
- Contrôle écrit de 1.5 h comportant des exercices ou problèmes de mise en application des connaissances vues en cours et TD (pondération : 2/3).
- Evaluation des rendus de TP (pondération : 1/3).
Bibliographie
- R. Comolet, Mécanique expérimentale des fluides : Tome 2, Dynamique des fluides réels, turbomachines, Editions Dunod (2006).
- R. Comolet - J. Bonnin, Mécanique expérimentale des fluides : Tome 3, Cahier d'exercices corrigés avec rappels des cours, Editions Dunod (2003).
- A. Lencastre, Hydraulique générale, Editions Eyrolles (1999).
- M. Carlier, Hydraulique générale et appliquée, Editions Eyrolles (1998).
-W.H. Graf et M.S. Altinaker, Hydraulique Fluviale, Tome 1 et 2, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (1993).