EFEMO option EFE | Référence | ECTS |
|---|
| UE Mécaniques des fluides, Turbulence | EFE UE1-TC | 4 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Mécanique des fluides, TurbulenceEnergie
Mécanique des fluides, Turbulence- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Mécaniques des fluides, Turbulence
| Référence : M21-EFE UE1-TC | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
TD
TD : MFLU-TURB
Liste des intervenants- ABDELLAH HADJADJ - Enseignant en Mécanique des Fluides
| | | FR | M21-EFE UE1-TC | |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Mécaniques des fluides, Turbulence
|
| UE Energie 1 | EFE UE2-TC | 4 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Combustion 2Energie
Combustion 2- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Energie 1
| Référence : EP41-COMB | Nombre d'heures : 24 h EN
* Comprendre et connaître les équations de bilan locales pour les écoulements réactifs, et identifier le sens physique de chacun de ces termes.
* Appréhender les aspects chimiques de la combustion et connaître la structure d¿un mécanisme réactionnel.
* Connaître les structures élémentaires des flammes de prémélange et de diffusion laminaire, et faire le lien entre ces structures (observables) et les équations de transport simplifiées.
* Maitriser un outil de calcul dédié à la thermodynamique et la chimie de la combustion (Cantera) fonctionnant sous une interface Python.
* Faire le lien entre les approches macroscopiques (Cours Combustion 1) et l¿approche locale physico-chimique de la combustion.
Laminar flame characteristics: diffusion flames & pre-mixed flames
* Be able to write and to resolve local transport equations for simplified reactive flows (PSR, 1D premixed flame, ¿)
* Understand the chemical kinetics of combustion
* Be able to use CANTERA software package for basic laminar flame computations with detailed chemistry
* Understand the local laminar flame structure from experimental measurements, numerical simulations and transport equations.
* Be able to connect global and local approaches of combustion
- Prérequis
* Premier et second principe de la thermodynamique
*Transferts de chaleur
* Energétique de la combustion- Approche macroscopique
*First and Second Law of Thermodynamics
*Heat Transfers
*Global approach of combustion
- Programme
-
Chapitre 1 : Mise en place des équations bilans locales pour un écoulement réactif
*Principales notations
*Rappel sur les volumes de contrôles et outils mathématiques
*Equations bilan masse (Rappel)
*Equation bilan espèce. Introduction des phénomènes de diffusion moléculaire
*Equation bilan qdm (Rappel)
*Equation bilan énergie (Eq. Enthalpie et température)
Chapitre 2 : Equilibre chimique
*Rappel sur le calcul de la température adiabatique de flamme
*Mise en évidence du concept d¿équilibre chimique
*Utilisation de la fonction de Gibbs pour déterminer l¿équilibre d¿une réaction
*Calcul d¿équilibre chimique pour un ensemble de réactions
*Calcul d¿équilibre chimique dans les gaz brûlés
Chapitre 3 : Cinétique chimique et chimie de la combustion
*Structure d¿un schéma réactionnel
*Expression des taux de réaction
*Structure et format d¿un mécanisme réactionnel
*Choix d¿un mécanisme : détaillé ou réduit
*Chimie de la combustion des hydrocarbures
*Mécanisme de formation des Oxydes d¿azote
Chapitre 4 : Phénomène d¿auto-inflammation
*Une approche simple : le PSR
*Cas particulier des hydrocarbures "lourds"
*Application aux indices d¿Octane et de Cétane
Chapitre 5 : Structure d¿une flamme non-prémélangée laminaire
*Observation expérimentale et description des principaux phénomènes physiques
*Calcul simplifié d¿une flamme de diffusion laminaire
*Notion de la dissipation scalaire
Chapitre 6 : Structure d¿une flamme laminaire prémélangée
*Description (Observation) des structures de flammes laminaires prémélangées
*Détermination analytique de la structure d¿une flamme de prémélange laminaire
*Détermination numérique de la structure d¿une flamme de prémélange laminaire
*Mesure expérimentale de la vitesse de déflagration
6 Séances de TP informatique basées sur l¿utilisation du logiciel CANTERA :
- Présentation de l¿outil Cantera
- Calcul équilibre chimique
- Réacteur PSR
- Flamme 1D prémélangées
Introduction : key figures for energy ressources, fossil fuels, CO2 emissions. Pollutant emissions:
Deflagration, detonation.
Local balance equations for multi-component reactive flows.
Chemical kinetics, thermo-physical properties for gases.
Justification of Arrhenius Law. Chemical Equilibrium.
Simplified transport phenomena.
Low Mach approximation.
Diffusion flames : Burke-Schumann Analysis.
Pre-mixed flames, flame front instabilities.
Labs : practical approach of chemical kinetics, resolution of a simplified H2/air mixture with Matlab.
Use of GASEQ software for Otto & Diesel cycles calculations.
Chapter 1 : Local transport equations for reactive flows
*Methodology to write local transport equation from global balance
*Introduction to mass diffusion phenomenon
*Detail of local transport equations (mass, species, momentum and energy)
Chapter 2: Thermochemistry and chemical equilibrium
*Reminder of 1st law of thermodynamic application to combustion system
*Dissociation reactions and introduction to chemical equilibrium
*Equilibrium computation in burned gases.
Chapter 3: Chemical kinetics and the chemistry of combustion
* Elementary reactions and organisation of a kinetic scheme
* Reaction rate expression
* Chemkin format
* Presentation of detailed or reduced kinetic schemes
* NO formation mechanism
Chapter 4: Auto-ignition phenomena
* Perfectly stirred reactor approach. Simplified transport equations.
* Analytical simplified expression of the auto-ignition delay
* Application to cetane/octane numbers
Chapter 5: Laminar premixed flame structure
* Flame structure description from experimental observation (Movies, pictures, laboratory experiments)
* Analytical analysis of laminar premixed flame structure (2 zones model)
* Determination of laminar flame speed. Effect of chemical scheme, temperature, pressure. Back to the experiments.
Chapter 6: Laminar non-premixed flame structure
* Flame structure description from experimental observation
* Simplified geometry and transport equations
* Analytical flame structure with infinitely fast chemistry
Practical Work with Cantera Package (Python interface), a reference tool in the domain of reactive flows (R&D industries and academic lab.)
Overview of Cantera
Chemical equilibrium
Numerical study of a Partially Stirred Reactor
1D Freely propagating flame analysis.
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Combustion 2
- Calcul de la note finale
-
Written examination
- Lectures conseillées
-
-Polycopié du Cours de Combustion 1
- Techniques de l¿ingénieur
- T. Poinsot, D. Veynante, Theoritical and numerical combustion, R.T. Edwards, 2001.
-Lexture notes from Combustion 1
- Techniques de l¿ingénieur
- T. Poinsot, D. Veynante, Theoritical and numerical combustion, R.T. Edwards, 2001.
Liste des intervenants- Responsable
- BRUNO RENOU - Enseignant en Vibrations
- PRADIP XAVIER - ENSEIGNANT
| | | EN | EP41-COMB | 24 | Energie1Energie
Energie1- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Energie 1
| Référence : M21-EFE UE2-TC | Nombre d'heures : 18 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : E1
Liste des intervenants- Responsable
- BRUNO RENOU - Enseignant en Vibrations
| | | FR | M21-EFE UE2-TC | 18 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Energie 1
|
| UE Humanités | EFE UE3-TC | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
AnglaisEnergie
Anglais- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Humanités
| Référence : H-51-ANG-INSA5 | Nombre d'heures : 21 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
TD
TD : Anglais
Liste des intervenants- Responsable
- YVES MILLOU - Enseignant en Anglais
- CAROLINE DUMAIS-TURPIN - PRAG Anglais
| | | FR | H-51-ANG-INSA5 | 21 | Connaissance de l'entrepriseEnergie
Connaissance de l'entreprise- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Humanités
| Référence : M2-EFE-(E) | Nombre d'heures : 16 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Connaissance de l'entreprise
| | | FR | M2-EFE-(E) | 16 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Humanités
|
| UE Optique | EFE UE4.0 | 4 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
TP Moteurs et diagnostics Energie
TP Moteurs et diagnostics - Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Optique
| Référence : EP51 SP-TP | Nombre d'heures : 40 h FR
* Faire travailler les étudiants sur des installations « semi-industrielles » liées à un moteur, démonter un moteur automobile, et faire découvrir aux étudiants 3 méthodes de mesure utilisant des lasers
- Prérequis
Bases en thermodynamique, transferts thermiques, moteurs à combustion interne, combustion et diagnostics optiques
- Programme
-
Installations en fonctionnement sur lesquelles travaillent les étudiants :
* Microturbine de 10kW électrique ( Groupe Auxiliaire de Puissance)
* Moteur cogénération : moteur à gaz, 6 cylindres, 12 litres de cylindrée (75kW électrique, 120 kW thermique - Electricité couplée au circuit EDF de l'INSA - Chaleur injectée dans le réseau de chauffage de la halle de thermique)
* Banc d'essai moteur automobile
* Banc d'essai ALICE : étude de chambre de combustion aéronautique
* Anémométrie Doppler Laser 1D : Compréhension de la technique de mesure
* Vélocimétrie par images de particules : Compréhension et utilisation de la technique de mesure pour l'étude d'un écoulement avec réaction chimique
* Tomographie Laser : Etude d'une flamme turbulente - détermination du taux de réaction
* Fluorescence Induite par Laser : Etude de la structure de jet turbulent
- Évaluation
-
CRTP
CRTP
CRTP : Compte-Rendu de TP
- Types d'enseignement
-
CM
CM : TP Moteurs et diagnostics
- Calcul de la note finale
-
- Lectures conseillées
-
Liste des intervenants- BRUNO RENOU - Enseignant en Vibrations
- Responsable
- FLORENCE MEDAERTS - Directrice Administrative de la DFVE
- ALEXIS VANDEL - Ingénieur en métrologie et instrumentation
- BENJAMIN MOUARD - Responsable Technique CCU et TP EP
- PRADIP XAVIER - ENSEIGNANT
| | | FR | EP51 SP-TP | 40 | OptiqueEnergie
Optique- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Optique
| Référence : M21-EFE UE4.0 OPT | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : OPT
| | | FR | M21-EFE UE4.0 OPT | |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Optique
|
| UE Physique, Rayonnement et Plasma | EFE UE4.1 | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Physique, Rayonnement et PlasmaEnergie
Physique, Rayonnement et Plasma- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Physique, Rayonnement et Plasma
| Référence : M21-EFE UE4.1 P.R.P | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : P.R.P
| | | FR | M21-EFE UE4.1 P.R.P | | Transferts radiatifsEnergie
Transferts radiatifs- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Physique, Rayonnement et Plasma
| Référence : EP41-TFTR | Nombre d'heures : 30 h FR
Dimensionner un système thermique dans lequel le rayonnement est prédominant
To acquire the fundamentals of the thermal radiation and radiative exchanges theory
Conception of a thermal system with predominant radiative transfer
- Prérequis
Mathématiques de base (système linéaire d¿équations, calcul matriciel, équations différentielles du 1er ordre)
Thermodynamique de base (bilan d¿énergie)
Basics of electromagnetism, optical geometry and statistical thermodynamics.
Basic mathematics (linear system of equations, matrices, 1st order differential equations)
Basic thermodynamics (energy budget)
- Programme
-
Chapitre 1 : concepts fondamentaux
Chapitre 2 : Le corps noir
Chapitre 3 : surfaces opaques non-noires avec milieu transparent
Chapitre 4 : échanges entre surfaces noires, isothermes, de géométrie quelconque
Chapitre 5 : échanges entre surfaces opaques grises, séparées par un milieu parfaitement transparent
Chapitre 6 : échanges radiatifs en présence d¿un milieu semi-transparent
Chapitre 7 : équation de transfert radiatif avec un milieu particulaire
Definitions of the blackbody concept, the radiative properties of solid surfaces, radiative exchanges between surfaces in a transparent or semi-transparent medium.
Radiative transfer equation and approximations. Example of radiative transfer in combustion products (gases and soot particles). Coupling of radiation and other heat transfers.
Chapter 1: fundamental concepts
Chapter 2: the blackbody radiation
Chapter 3: opaque non-black surfaces with a transparent medium
Chapter 4: exchanges between black, isothermal surfaces with any geometry
Chapter 5: exchanges between opaque grey surfaces, with a transparent medium
Chapter 6: radiative exchanges with a semi-transparent medium
Chapter 7: radiative transfer equation with particles
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Transferts radiatifs
- Calcul de la note finale
-
- Lectures conseillées
-
J.F. Sacadura - Initiation aux transferts thermiques (Collectif Tec et Doc, 1993).
Howell J.R., Mengüç M.P., Siegel R. - Thermal Radiation Heat Transfer (5th Edition, CRC Press, 2010)
Modest M.F. - Radiative Heat Transfer (3rd ed, AP, 2013)
SIEGEL R., HOWELL J.R. Thermal Radiation Heat Transfer, HPC., New York, 1992
HOTTEL H.C., SAROFIM A. Radiative Transfer, Mc Graw Hill , NewYork 1967
SACADURA J.F. Initiation aux Transferts Thermiques, Tech & Doc. , 1993
J.F. Sacadura - Initiation aux transferts thermiques (Collectif Tec et Doc, 1993).
Howell J.R., Mengüç M.P., Siegel R. - Thermal Radiation Heat Transfer (5th Edition, CRC Press, 2010)
Modest M.F. - Radiative Heat Transfer (3rd ed, AP, 2013)
Liste des intervenants- Responsable
- CLAUDE ROZE - Chercheur CORIA Vac STPI
- JEROME YON - Enseignant en Physique
| | | FR | EP41-TFTR | 30 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Physique, Rayonnement et Plasma
|
| UE Energie 2, Combustion Avancée | EFE UE4.2 | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Energie 2, Combustion AvancéeEnergie
Energie 2, Combustion Avancée- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Energie 2, Combustion Avancée
| Référence : M21-EFE UE4.2 EC | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : E.C
| | | FR | M21-EFE UE4.2 EC | |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Energie 2, Combustion Avancée
|
| UE Ecoulements complexes, Atomisation | EFE UE4.3 | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Ecoulements complexes, AtomisationEnergie
Ecoulements complexes, Atomisation- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Ecoulements complexes, Atomisation
| Référence : M21-EFE UE4.3 ECA | Nombre d'heures : 9 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : E.C.A.
Liste des intervenants- MARIE-CHARLOTTE RENOULT - Maîtresse de conférences
| | | FR | M21-EFE UE4.3 ECA | 9 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Ecoulements complexes, Atomisation
|
| UE Métrologie, Combustion, Diphasique | EFE UE4.4 | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Métrologie, Combustion, DiphasiqueEnergie
Métrologie, Combustion, Diphasique- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Métrologie, Combustion, Diphasique
| Référence : M21-EFE UE4.4 MCD | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : M.C.D
| | | FR | M21-EFE UE4.4 MCD | |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Métrologie, Combustion, Diphasique
|
| UE Simulation numérique | EFE UE4.5 | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
CFDEnergie
CFD- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Simulation numérique
| Référence : MECA51-CFD | Nombre d'heures : 25 h FR
* Ce cours de méthodes numériques avancées pour la mécanique des fluides a pour objectif d'apporter les connaissances théoriques et pratiques pour l'utilisation et le développement d'outils de simulation d'écoulements fluides.
- Programme
-
* Les cours magistraux et les travaux dirigés commencent par des rappels sur les grandes familles de méthodes numériques et les discrétisations associées. Ensuite, des schémas de discrétisation avancés et des méthodes de résolution de systèmes linéaires adaptées aux supercalculateurs sont présentées. Enfin, des points spécifiques sur le traitement des parois et des interfaces sont abordés.
* Les travaux pratiques sont réalisés sur ordinateur au moyen du logiciel de calcul YALES2 (www.coria-cfd.fr), outil de simulation massivement parallèle développé au CORIA par V. Moureau et G. Lartigue.
* L'intervenant extérieur est un expert dans le domaine de l'utilisation et le développement des méthodes numériques avancées dans le domaine de l'aéronautique et/ou de l'automobile.
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : CFD
- Calcul de la note finale
-
* Examen final.
- Lectures conseillées
-
* J. H. Ferziger, M. Peric, « Computational Methods for Fluid Dynamics », 2002, Springer.
* C. Hirsch, « Numerical Computation of Internal and External Flows », vol 1 and 2.
Liste des intervenants- Responsable
- VINCENT MOUREAU - Chargé de recherche CNRS-CORIA / VAC MECA
- GHISLAIN LARTIGUE - CNRS CORIA - VAC MECA
| | | FR | MECA51-CFD | 25 | DNS-LESEnergie
DNS-LES- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Simulation numérique
| Référence : MECA51-DNSLES | Nombre d'heures : 16 h FR
* Etre capable de mener une Simulation Numérique Directe et Simulation aux Grandes Echelles.
- Prérequis
* MF1.1
* MF1.2
* MF1.3
* MF1.4
- Programme
-
* Echelles de longueur et de temps pour les écoulements turbulents.
* Décomposition de l'énergie des champs fluctuants.
* Moyenne et filtrage.
* Simulation numérique directe.
* Modélisation de sous-maille.
* Fermeture dynamique et fonction de structure.
* Application de la simulation aux grandes échelles au dimensionnement des écoulements turbulents.
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : DNS-LES
- Calcul de la note finale
-
* Examen final : 100%.
- Lectures conseillées
-
* Turbulence in fluids, Marcel Lesieur, Springer.
Liste des intervenants- Responsable
- PASCALE DOMINGO - Chargé de recherche CNRS - Vac Master
| | | FR | MECA51-DNSLES | 16 | Simulation NumériqueEnergie
Simulation Numérique- Semestre 3
- EFEMO option EFE
- Simulation numérique
| Référence : M21-EFE UE4.5 SNE | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : SNE
| | | FR | M21-EFE UE4.5 SNE | |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option EFE / UE Simulation numérique
|
EFEMO option GP | Référence | ECTS |
|---|
| UE Base GP | EFE UE4 GP | 4 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Base Génie des ProcédésEnergie
Base Génie des Procédés- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Base GP
| Référence : M21-EFE-GP | Nombre d'heures : 36 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Base Génie des Procédés
Liste des intervenants- CORINE LACOUR - Enseignante en CFI - Option Energétique/Chimie des Procédés
- SEBASTIEN LEVENEUR - Enseignant en Génie des Procédés
- LIONEL ESTEL - Enseignant en Génie des Procédés/Thermodynamique/Phénomènes deTransport
- MARIE CHRISTINE FOURNIER SALAUN - Chercheur LSPC
| | | FR | M21-EFE-GP | 36 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Base GP
|
| UE Humanités | EFE UE3-TC | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
AnglaisEnergie
Anglais- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Humanités
| Référence : H-51-ANG-INSA5 | Nombre d'heures : 21 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
TD
TD : Anglais
Liste des intervenants- Responsable
- YVES MILLOU - Enseignant en Anglais
- CAROLINE DUMAIS-TURPIN - PRAG Anglais
| | | FR | H-51-ANG-INSA5 | 21 | Connaissance de l'entrepriseEnergie
Connaissance de l'entreprise- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Humanités
| Référence : M2-EFE-(E) | Nombre d'heures : 16 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Connaissance de l'entreprise
| | | FR | M2-EFE-(E) | 16 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Humanités
|
| UE Mécaniques des fluides, Turbulence | EFE UE1-TC | 4 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Mécanique des fluides, TurbulenceEnergie
Mécanique des fluides, Turbulence- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Mécaniques des fluides, Turbulence
| Référence : M21-EFE UE1-TC | FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
TD
TD : MFLU-TURB
Liste des intervenants- ABDELLAH HADJADJ - Enseignant en Mécanique des Fluides
| | | FR | M21-EFE UE1-TC | |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Mécaniques des fluides, Turbulence
|
| UE Energie 1 | EFE UE2-TC | 4 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Combustion 2Energie
Combustion 2- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Energie 1
| Référence : EP41-COMB | Nombre d'heures : 24 h EN
* Comprendre et connaître les équations de bilan locales pour les écoulements réactifs, et identifier le sens physique de chacun de ces termes.
* Appréhender les aspects chimiques de la combustion et connaître la structure d¿un mécanisme réactionnel.
* Connaître les structures élémentaires des flammes de prémélange et de diffusion laminaire, et faire le lien entre ces structures (observables) et les équations de transport simplifiées.
* Maitriser un outil de calcul dédié à la thermodynamique et la chimie de la combustion (Cantera) fonctionnant sous une interface Python.
* Faire le lien entre les approches macroscopiques (Cours Combustion 1) et l¿approche locale physico-chimique de la combustion.
Laminar flame characteristics: diffusion flames & pre-mixed flames
* Be able to write and to resolve local transport equations for simplified reactive flows (PSR, 1D premixed flame, ¿)
* Understand the chemical kinetics of combustion
* Be able to use CANTERA software package for basic laminar flame computations with detailed chemistry
* Understand the local laminar flame structure from experimental measurements, numerical simulations and transport equations.
* Be able to connect global and local approaches of combustion
- Prérequis
* Premier et second principe de la thermodynamique
*Transferts de chaleur
* Energétique de la combustion- Approche macroscopique
*First and Second Law of Thermodynamics
*Heat Transfers
*Global approach of combustion
- Programme
-
Chapitre 1 : Mise en place des équations bilans locales pour un écoulement réactif
*Principales notations
*Rappel sur les volumes de contrôles et outils mathématiques
*Equations bilan masse (Rappel)
*Equation bilan espèce. Introduction des phénomènes de diffusion moléculaire
*Equation bilan qdm (Rappel)
*Equation bilan énergie (Eq. Enthalpie et température)
Chapitre 2 : Equilibre chimique
*Rappel sur le calcul de la température adiabatique de flamme
*Mise en évidence du concept d¿équilibre chimique
*Utilisation de la fonction de Gibbs pour déterminer l¿équilibre d¿une réaction
*Calcul d¿équilibre chimique pour un ensemble de réactions
*Calcul d¿équilibre chimique dans les gaz brûlés
Chapitre 3 : Cinétique chimique et chimie de la combustion
*Structure d¿un schéma réactionnel
*Expression des taux de réaction
*Structure et format d¿un mécanisme réactionnel
*Choix d¿un mécanisme : détaillé ou réduit
*Chimie de la combustion des hydrocarbures
*Mécanisme de formation des Oxydes d¿azote
Chapitre 4 : Phénomène d¿auto-inflammation
*Une approche simple : le PSR
*Cas particulier des hydrocarbures "lourds"
*Application aux indices d¿Octane et de Cétane
Chapitre 5 : Structure d¿une flamme non-prémélangée laminaire
*Observation expérimentale et description des principaux phénomènes physiques
*Calcul simplifié d¿une flamme de diffusion laminaire
*Notion de la dissipation scalaire
Chapitre 6 : Structure d¿une flamme laminaire prémélangée
*Description (Observation) des structures de flammes laminaires prémélangées
*Détermination analytique de la structure d¿une flamme de prémélange laminaire
*Détermination numérique de la structure d¿une flamme de prémélange laminaire
*Mesure expérimentale de la vitesse de déflagration
6 Séances de TP informatique basées sur l¿utilisation du logiciel CANTERA :
- Présentation de l¿outil Cantera
- Calcul équilibre chimique
- Réacteur PSR
- Flamme 1D prémélangées
Introduction : key figures for energy ressources, fossil fuels, CO2 emissions. Pollutant emissions:
Deflagration, detonation.
Local balance equations for multi-component reactive flows.
Chemical kinetics, thermo-physical properties for gases.
Justification of Arrhenius Law. Chemical Equilibrium.
Simplified transport phenomena.
Low Mach approximation.
Diffusion flames : Burke-Schumann Analysis.
Pre-mixed flames, flame front instabilities.
Labs : practical approach of chemical kinetics, resolution of a simplified H2/air mixture with Matlab.
Use of GASEQ software for Otto & Diesel cycles calculations.
Chapter 1 : Local transport equations for reactive flows
*Methodology to write local transport equation from global balance
*Introduction to mass diffusion phenomenon
*Detail of local transport equations (mass, species, momentum and energy)
Chapter 2: Thermochemistry and chemical equilibrium
*Reminder of 1st law of thermodynamic application to combustion system
*Dissociation reactions and introduction to chemical equilibrium
*Equilibrium computation in burned gases.
Chapter 3: Chemical kinetics and the chemistry of combustion
* Elementary reactions and organisation of a kinetic scheme
* Reaction rate expression
* Chemkin format
* Presentation of detailed or reduced kinetic schemes
* NO formation mechanism
Chapter 4: Auto-ignition phenomena
* Perfectly stirred reactor approach. Simplified transport equations.
* Analytical simplified expression of the auto-ignition delay
* Application to cetane/octane numbers
Chapter 5: Laminar premixed flame structure
* Flame structure description from experimental observation (Movies, pictures, laboratory experiments)
* Analytical analysis of laminar premixed flame structure (2 zones model)
* Determination of laminar flame speed. Effect of chemical scheme, temperature, pressure. Back to the experiments.
Chapter 6: Laminar non-premixed flame structure
* Flame structure description from experimental observation
* Simplified geometry and transport equations
* Analytical flame structure with infinitely fast chemistry
Practical Work with Cantera Package (Python interface), a reference tool in the domain of reactive flows (R&D industries and academic lab.)
Overview of Cantera
Chemical equilibrium
Numerical study of a Partially Stirred Reactor
1D Freely propagating flame analysis.
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Combustion 2
- Calcul de la note finale
-
Written examination
- Lectures conseillées
-
-Polycopié du Cours de Combustion 1
- Techniques de l¿ingénieur
- T. Poinsot, D. Veynante, Theoritical and numerical combustion, R.T. Edwards, 2001.
-Lexture notes from Combustion 1
- Techniques de l¿ingénieur
- T. Poinsot, D. Veynante, Theoritical and numerical combustion, R.T. Edwards, 2001.
Liste des intervenants- Responsable
- BRUNO RENOU - Enseignant en Vibrations
- PRADIP XAVIER - ENSEIGNANT
| | | EN | EP41-COMB | 24 | Energie1Energie
Energie1- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Energie 1
| Référence : M21-EFE UE2-TC | Nombre d'heures : 18 h FR
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CM
CM : E1
Liste des intervenants- Responsable
- BRUNO RENOU - Enseignant en Vibrations
| | | FR | M21-EFE UE2-TC | 18 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Energie 1
|
| UE Biocarburants | EFE UE4.1 GP | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
BiocarburantsEnergie
Biocarburants- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Biocarburants
| Référence : MRIE51-BIOC | Nombre d'heures : 21 h FR
* Ce cours illustre les principales étapes de production de biocarburants. Il permet de faire le lien entre la cinétique, le génie de la réaction chimique et le génie des procédés.
- Prérequis
* Connaissance générale en génie des procédés.
- Programme
-
* Introduction.
* Production d'énergie à partir de réactions biochimiques.
* Concept de bioréacteurs.
* Matières premières pour les biocarburants.
* Production d'éthanol.
* Production de biodiesel.
* Production d'hydrogène.
* Production de méthane.
- Évaluation
-
ECRIT
ECRIT
ECRIT : Examen écrit
- Types d'enseignement
-
CTD
CTD : Biocarburants
- Calcul de la note finale
-
* QCM.
- Lectures conseillées
-
Liste des intervenants- Responsable
- SEBASTIEN LEVENEUR - Enseignant en Génie des Procédés
| | | FR | MRIE51-BIOC | 21 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Biocarburants
|
| UE Opérations Unitaires | EFE UE4.2 GP | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Fractionnement des melanges : transferts gaz-liquide - Absorption et HumidificationEnergie
Fractionnement des melanges : transferts gaz-liquide - Absorption et Humidification- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Opérations Unitaires
| Référence : CFI51-FRAC | Nombre d'heures : 24 h FR
Les opérations de séparation faisant intervenir le transfert entre une phase liquide et une phase gazeuse ou vapeur sont très répandues dans l'industrie chimique : distillation, absorption, désorption entre autres. Il importe de maîtriser les méthodes, graphiques et numériques, qui permettent de résoudre rapidement les problèmes de distillation des mélanges binaires et d'avoir des notions sur la distillation des multicomposants. Par ailleurs, il est important de connaître les méthodes de dimensionnement des colonnes d'absorption et de désorption.
Unit operations including mass transfer between a liquid phase and a gas (or vapor) phase are very used in the chemical industry. It¿s very important to know the methods (numerical or graphic) which allow to solve binary distillation problems and to have knowledge in multicomponent distillation. Moreover, it is essential to master the design techniques of the absorption and stripping column
- Prérequis
* Maîtrise des bases de la distillation binaire ( OUTM), connaissances en cinétique de transfert de matière et d'énergie (CINTRANS) et en thermodynamique des fluides (THERMO).
Knowledge of the basis in binary distillation ( OUTM), knowledge in mass and energy transfer cinetics (CINTRANS) and in fluid thermodynamics (THERMO)
- Programme
-
* Méthode de Mac Cabe et Thiele : colonnes à plateaux simples et complexes (alimentations et soutirages multiples).
* Méthode de Ponchon et Savarit : colonnes à plateaux simples et complexes, colonnes non adiabatiques.
* Absorption avec et sans réaction chimique.
* Colonnes d'humidification, de déshumidification, refroidissement (eau-air).
* Notions sur la distillation des multiconsituants : méthodes globales approchées (shortcuts).
Mac Cabe et Thiele method : columns with multioutputs and multiinputs
Ponchon et Savarit method : columns with multioutputs and multiinputs, non adiabatic columns
Absorption with or without reaction
Humidification, dehumidification and cooling towers (air-water)
Column with multicomponents : shortcuts
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CTD
CTD : Fractionnement des melanges : transferts gaz-liquide - Absorption et Humidification
- Calcul de la note finale
-
- Lectures conseillées
-
* Le raffinage du pétrole, tome 2 : procédés de séparation , J-P WAUQUIER, Editions Technip.
* Perry¿s chemical engineers¿ handbook, Robert H. PERRY, Mc Graw Hill, 6th edition.
* Génie de la réaction chimique, conception et fonctionnement des réacteurs, J. VILLERMAUX, Tec & Doc .
* Handbook of separation process technology, Ronald W. ROUSSEAU, Wiley interscience.
* Mass transfer operations, Robert E. TREYBAL, Mc Graw Hill, 2nd edition.
Le raffinage du pétrole, tome 2 : procédés de séparation , J-P WAUQUIER, Editions Technip
Perry¿s chemical engineers¿ handbook, Robert H. PERRY, Mc Graw Hill, 6th edition
Génie de la réaction chimique, conception et fonctionnement des réacteurs, J. VILLERMAUX, Tec & Doc
Handbook of separation process technology, Ronald W. ROUSSEAU, Wiley interscience
Mass transfer operations, Robert E. TREYBAL, Mc Graw Hill, 2nd edition
Liste des intervenants- Responsable
- ARNAUD DELANNEY - Enseignant en Sciences Physiques - Option Physique
- JEREMY MINEAU - Vac MECA
| | | FR | CFI51-FRAC | 24 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Opérations Unitaires
|
| UE Stabilité des réacteurs chimiques | EFE UE4.3 GP | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Stabilite des reacteurs chimiquesEnergie
Stabilite des reacteurs chimiques- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Stabilité des réacteurs chimiques
| Référence : MRIE51-SRC | Nombre d'heures : 21 h EN
* Développer des méthodologies pour déterminer a priori les conditions opératoires de fonctionnement sûr des réacteurs chimiques.
The objective of this study is to develop a general method to determine thermal runaway boundaries for refining and petrochemical processes which may potentially undergo reaction thermal runaways.
- Prérequis
- Programme
-
Diagramme de Semenov et Van Heerden
* Analyse stationnaire:
** détermination du lieu des états stationnaires,
** identification des points limites,
** étude de la sensibilité paramétrique.
* Analyse dynamique:
** analyse du comportement dynamique selon la méthode indirecte de Liapounoff.
The objective of this study is to develop a general method to determine thermal runaway boundaries for refining and petrochemical processes which may potentially undergo reaction thermal runaways.
- Évaluation
-
ECRIT
ECRIT
ECRIT : Examen écrit
- Types d'enseignement
-
CM
CM : Stabilite des reacteurs
- Calcul de la note finale
-
* Projet.
* Examen Ecrit.
- Lectures conseillées
-
Liste des intervenants- Responsable
- LAMIAE VERNIERES - Enseignante en Energétique et Génie des Procédés
- JEAN-MARC SCHWEITZER
| | | EN | MRIE51-SRC | 21 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Stabilité des réacteurs chimiques
|
| UE Dimensionnement des procédés | EFE UE4.4 GP | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
Dimensionnement des procedesEnergie
Dimensionnement des procedes- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Dimensionnement des procédés
| Référence : CFI51-DIMPRO | Nombre d'heures : 21 h FR
L¿objectif de ce cours est de présenter aux étudiants les méthodes de dimensionnement des installations de génie des procédés.
The objective of this course is to introduce to students to the design method of chemical processes
- Prérequis
* Connaissances des techniques de séparation (voir FRAC), réaction chimique, thermodynamique des fluides, cinétique des transferts.
* Knowledge of separation techniques (FRAC), chemical reaction, thermodynamics of fluids, transfer kinetics
- Programme
-
Chapitre 1 : Introduction au dimensionnement des procédés.
Chapitre 2 : Evaluation et optimisation économique d¿un procédé sous Aspen Plus.
Chapitre 3 : Dimensionnement d¿un réseau d'échangeurs de chaleur sous Aspen Energy Analyzer.
Chapitre 4 : Dimensionnement des évents.
Chapitre 5 : Application : Dimensionnement d¿un procédé de production de de chlorure de vinyle.
Chapter 1: Introduction to chemical design process
Chapter 2: Economic process evaluation and optimization under Aspen Plus.
Chapter 3: Heat exchanger network design under Aspen Energy Analyzer.
Chapter 4: Relief Sizing
Chapter 5: Application: design Chloride Vinyl process
- Évaluation
-
ECRIT
E2
ECRIT : Examen écrit
E2 : ECRIT SESSION 2
- Types d'enseignement
-
CTD
CTD : Dimensionnement des procedes
- Calcul de la note finale
-
- Lectures conseillées
-
Ouvrages généraux de Génie des Procédés
* Mass transfer, Sherwood, Pigford, Wilke - Mc Graw Hill.
* Mass Transfer Operations, Treybal - Mc Graw Hill.
* Les réacteurs Chimiques, P Trambouze, H. Vanlandeghem, JP Wauquier - Technip.
* Chemical Reactor Analysis and Design, G.F. Froment, K.B.Bischoff.
* The properties of Gases and Liquids, Reid, Prausnitz, Poling - Mc Graw Hill.
* Chemical engineering, volume 6, RK SINNOTT, Pergamon Press.
* Le raffinage du pétrole, tome 2 : procédés de séparation, J-P WAUQUIER, Editions Technip.
* Plant design and economics for chemical Engineers, Max S.PETERS,Klaus D. TIMMERHAUS, Ronald E.WEST, 5th edition, Mac Graw Hill.
Mass transfer, Sherwood, Pigford, Wilke - Mc Graw Hill.
* Mass Transfer Operations, Treybal - Mc Graw Hill.
* Les réacteurs Chimiques, P Trambouze, H. Vanlandeghem, JP Wauquier - Technip.
* Chemical Reactor Analysis and Design, G.F. Froment, K.B.Bischoff.
* The properties of Gases and Liquids, Reid, Prausnitz, Poling - Mc Graw Hill.
* Chemical engineering, volume 6, RK SINNOTT, Pergamon Press.
* Le raffinage du pétrole, tome 2 : procédés de séparation, J-P WAUQUIER, Editions Technip.
* Plant design and economics for chemical Engineers, Max S.PETERS,Klaus D. TIMMERHAUS, Ronald E.WEST, 5th edition, Mac Graw Hill.
Liste des intervenants- JEREMY MINEAU - Vac MECA
- LOKMANE ABDELOUAHED - Maître de conférence MRIE/LSPC
| | | FR | CFI51-DIMPRO | 21 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Dimensionnement des procédés
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| UE Travaux pratiques de génie des Procédés Chimiques | EFE UE4.5 GP | 3 |
- Liste des cours
Nom EC | Niveau LMD | Période | Langue | Référence | Heures |
|---|
TP Genie des Procedes (1e partie)Energie
TP Genie des Procedes (1e partie)- Semestre 3
- EFEMO option GP
- Travaux pratiques de génie des Procédés Chimiques
| Référence : CFI51-GPTPA (GC) | Nombre d'heures : 24 h FR
Illustrer et compléter les enseignements suivis par les étudiants de l'option Génie des Procédés Chimiques: Thermodynamique industrielle (THI) Cinétique des Transferts (CiTrans), Fractionnement des mélanges (Frac), Mécanique des Fluides (MF2), Génie de la réaction Chimique (GRC2)
To illustrate and to complete the courses followed by process engineering students:
Transfer Dynamics (CiTrans), Separation process (Frac), Industrial thermodynamics (THI), Fluid mechanics (MF2), Chemical Reaction (GRC2)
- Prérequis
Avoir les connaissances acquises en CFI3-CF4 de mécanique des fluides, transfert thermique, génie de la réaction chimique et d¿opérations de séparation des constituants
Have basic knowledge of fluid mechanics, heat transfer, chemical reaction engineering and separation operations, corresponding to CFI3-CFI4 bases.
- Programme
-
Les manipulations sont effectuées sur des unités de type pilotes industriels. Elles sont au nombre de 5 :
¿ Transferts simultanés de chaleur et de matière dans une colonne de refroidissement d'eau.
¿ Bilans d'enthalpie dans une machine frigorifique.
¿ Caractéristiques d'une pompe centrifuge et d'un réseau de canalisations.
¿ Etude d¿une rectification discontinue.
¿ Hydrodynamique d¿une colonne à garnissage.
NB : liste susceptible d'être modifiée en fonction des disponibilités de matériel
Five experiments are carried out on industrial pilot units.
¿ Simultaneous heat and mass transfer in water cooling tour.
¿ Energetic balances in refrigeration systems.
¿ Characteristics of a centrifugal pump and piping network.
¿ Study of a batch rectification.
¿ Hydrodynamics of packed column.
- Évaluation
-
CRTP
CRTP
CRTP : Compte-Rendu de TP
- Types d'enseignement
-
TP
TP : TP Genie des Procedes (1e partie)
- Calcul de la note finale
-
- Lectures conseillées
-
Les protocoles remis aux étudiants (versions papier et électronique disponibles).
Protocols given to the students (electronic version available)
Manufacturer brochures.
Liste des intervenants- CORINE LACOUR - Enseignante en CFI - Option Energétique/Chimie des Procédés
- ARNAUD DELANNEY - Enseignant en Sciences Physiques - Option Physique
- Responsable
- ISABELLE POLAERT - Enseignant en Energétique, Génie des Procédés/Environnementaux
- ELIZABETH GARCIA HERNANDEZ - DOCTORANT
- ANGEL MARTINEZ MARTINEZ - DOCTORANT
| | | FR | CFI51-GPTPA (GC) | 24 |
Energie / Liste des enseignements du semestre 3 / EFEMO option GP / UE Travaux pratiques de génie des Procédés Chimiques
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INSA Rouen Normandie