Programme des cours 2015-2016
CHIM0668-1  
Agitation et mélange
Durée :
20h Th, 5h Pr, 5h Labo.
Nombre de crédits :
Master en ingénieur civil biomédical, à finalité3
Master en ingénieur civil biomédical, à finalité3
Master en ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité 3
Master en ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité 3
Nom du professeur :
Dominique Toye
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
Le cours introduit les concepts fondamentaux nécessaires à la compréhension et à l'évaluation des mécanismes de mélange, ainsi qu'au dimensionnement et au calcul des performances de dispositifs d'agitation.

De manière générale, le cours couvre les aspects suivants :
  • Mécanismes de mélange et échelles spatio-temporelles associées.
  • Modélisation de l'état de mélange par les théories du macro- et du micro-mélange et influence de l'état de mélange sur les performances du (bio)réacteur.
  • Description des opérations de mélange et des techniques d'agitation mécanique. Définition des paramètres globaux (puissances dissipées, nombre de pompage, ...), ainsi que les paramètres locaux (circulation des fluides, cisaillement, régime d'écoulement, ...) relatifs aux systèmes agités mécaniquement.
  • Présentation des techniques de mesure expérimentales .
  • Extrapolation et dimensionnement des dispositifs d'agitation à l'échelle industrielle.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
A l'issue du cours, les étudiants seront capables de :
  • comprendre et exploiter les concepts théoriques relatifs aux mécanismes de mélange et aux dispositifs d'agitation.
  • évaluer et modéliser l'état de micro et de macromélange dans un récipient
  • quantifier l'impact de l'état de mélange sur les performances d'un (bio)réacteur.
  • choisir la technique d'agitation mécanique adaptée à une application donnée et dimensionner un dispositif d'agitation mécanique à l'échelle industrielle
  • réaliser des mesures de temps de mélange et de puissance dissipée
Les séances de calcul et de laboratoire en petits groupes aideront les étudiants à développer des compétences plus transversales comme l'aptitude à travailler en équipe, à résoudre des problèmes numériques, à analyser des données expérimentales de manière critique, à évaluer la validité d'une approche théorique et à rédiger un rapport .
Savoirs et compétences prérequis :
Les cours "Génie chimique - Opérations Physiques Unitaires" (CHIM0083-2) et "Génie chimique - Etude des Réacteurs" (CHIM0023-2) (ou des cours équivalents d'un point de vue contenu) doivent avoir été suivis antérieurement ou être suivis en parallèle
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Le cours comprend des séances "ex-cathedra" et des travaux pratiques (15h + 15h). Les séances "ex-cathedra" sont consacrées à la description détaillée des concepts fondamentaux nécessaires à la compréhension et à l'évaluation des mécanismes de mélange, ainsi qu'au dimensionnement et au calcul des performances de dispositifs d'agitation. Les travaux pratiques comprennent des séances d'exercices dirigés et deux séances de laboratoires obligatoires. Pendant les séances d'exercices, les étudiants apprennent comment résoudre les problèmes relatifs au calcul des dispositifs d'agitation. Pour les séances de laboratoire, les étudiants sont répartis en petits groupes. Ils réalisent des manipulations dont le but est d'illustrer, de mieux comprendre et de mieux cerner les domaines d'application des concepts théoriques vus au cours théorique et utilisés lors des séances d'exercices. Une séance de questions-réponses facultative est proposée aux étudiants à la fin du quadrimestre.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Les notes de cours sont disponibles. 
La version électronique de ces notes sera disponible via MyUlg dès le début de l'année
Les énoncés des exercices seront également distribués (version imprimée) et disponible via MyUlg (version électronique)
Une liste d'ouvrages de référence (non obligatoires) sera fournie aux étudiants via My Ulg
Modalités d'évaluation et critères :
Chacune des séances de laboratoire est obligatoire.
Un examen comportant une épreuve écrite et une épreuve orale est organisé en janvier. Elle comporte une épreuve orale et une épreuve écrite portant respectivement sur la théorie et les exercices. Lors de l'épreuve écrite, l'étudiant résout un exercice. Lors de l'interrogation orale, chaque étudiant reçoit deux questions dont il prépare la réponse par écrit (sur papier) avant de venir la présenter oralement. La note globale est obtenue en pondérant les notes de l'épreuve orale (50%), de l'épreuve écrite (25%) et des laboratoires (25%).
L'examen de seconde session est organisé de la même manière que l'examen de janvier.
A noter - Les épreuves orales se déroulent à livre fermé et sans calculatrice. - Pendant les épreuves écrites, les étudiants peuvent disposer d'une machine à calculer. Aucune note de cours ou d'exercice n'est autorisée.
En cas de seconde session, les notes des laboratoire sont conservées.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Le cours est organisé pendant le premier quadrimestre
Contacts :
Prof. Dominique TOYE Tél : 04/366.35.09 Dominique.Toye@ulg.ac.be