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Créneau
| Sem 3/Sem 5
SL |
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Prérequis
| <p>Mathématiques pour les milieux continus. Mécanique des Milieux Continus.</p> |
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Enseignant responsable
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Sofiane BENHAMADOUCHE
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Equipe enseignante
| Sofiane BENHAMADOUCHE, Martin FERRAND, Jeffrey HARRIS, Remi CARMIGNIANI |
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Objectifs du module
| <p>Le demi-module MECA1 vise à fournir aux étudiants les connaissances de base de la mécanique des fluides incompressibles en partant des équations de Navier-Stokes, en incluant les écoulements turbulents très fréquemment rencontrés dans le domaine de l'ingénierie et des éléments sur le dimensionnement des circuits hydrauliques. Le cours est axé sur la résolution de problèmes concrets que peut rencontrer l’ingénieur ou le chercheur. A la fin, les élèves sauront écrire les équations régissant les fluides, dimensionner une maquette hydraulique ou utilisant un autre fluide, caractériser les écoulements turbulents, dimensionner un circuit hydraulique, calculer les efforts induits sur un solide par l’écoulement d’un fluide dans des conditions simples. </p> |
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Programme du module
| <p>Après quelques rappels de mathématiques et de mécanique des milieux continus, on établit les équations de bilan de la mécanique des fluides incompressibles (conservation de la masse et de la quantité de mouvement) pour aboutir aux équations de Navier-Stokes pour les fluides newtonien. On introduit les nombres adimensionnels usuels, ainsi que des éléments d'analyse dimensionnelle appliquée aux modèles réduits. Une partie importante est ensuite consacrée à l'étude et à la modélisation des écoulements turbulents. On démontre les équations de Reynolds, puis on introduit le concept de viscosité turbulente. Pour caractériser les écoulements turbulents, on expose les éléments principaux de la théorie de Kolmogorov. En termes de modélisation, on traite le modèle de longueur de mélange, le modèle de Prandtl et le modèle k-e. On traite ensuite le cas des écoulements dans des conduites (lois de frottement, coefficients de pertes de charge régulière et singulière, etc.) et des circuits industriels. Enfin, on aborde le calcul des efforts sur un obstacle. </p> |
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Modalités
| <p>7 séances de 3 heures. 5 de cours + 1 de bureau d’étude (BE) + 0.5 de présentations + 0.5 de contrôle.</p> |
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Contrôle des connaissances - Règles de validation du module
| <p>Contrôle de connaissances (2h00), avec tous documents autorisés, comportant des exercices ou problèmes de mise en application des connaissances vues en cours. Les sujets sont généralement très appliqués. </p> |
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Adresse du site du module
| https://educnet.enpc.fr/course/view.php?id=259 |
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Documents pédagogiques - Bibliographie
| <p>Livre de P.-L. Viollet, J.-P. Chabard, P. Esposito, D. Laurence : « Mécanique des fluides appliquée - Ecoulements incompressibles dans les circuits, canaux et rivières, autour de structures et dans l'environnement », Presses des Ponts – 2002, ISBN 2-85978-372-5, 368 pp. </p><p>Livre de P.-L.Viollet, S. Benhamadouche, M. Benoit, J.-P. Chabard, D. Violeau : « Problèmes résolus de mécanique des fluides », Presses des Ponts – 2010, ISBN 978-2-85978-450-8, 392 pp. </p><p>On distribue des résumés de cours à chaque séance, ainsi que les corrigés des exercices et du BE. </p> |
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Effectif maximal
| Effectif illimité |
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Département de rattachement
| Département Génie Civil et Construction |
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Nombre de crédits ECTS
| 1,5 crédit ECTS |
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Mise à jour
| 1er septembre 2024 |
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Code
| MECA1 |