Programme des cours 2015-2016
| INGE0002-1 | ||
| Froid et séchage | ||
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Durée :
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| 20h Th, 4h Pr | ||
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Nombre de crédits :
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Nom du professeur :
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| François Bera | ||
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Langue(s) du cours :
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| Langue française | ||
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au deuxième quadrimestre | ||
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Unités d'enseignement prérequises et corequises :
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| Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme | ||
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Contenus du cours :
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| L'objectif du cours est de donner :
- les bases nécessaires (en thermodynamique, en transferts de chaleur et de matière, ...) - des outils de raisonnement et de calcul (bilans énergétiques, massiques, nombres adimensionnels, ...) - des exemples d'applications industrielles nécessaires à la conception et à l'exploitation de procédés industriels dans lesquels interviennent le séchage ou le refroidissement. 1. Le refroidissement, la congélation des matières d'origine biologique. 2. Les principales méthodes de production du froid : le froid mécanique, le froid cryogénique, les machines à absorption, l'effet Peltier, les systèmes binaires, ... 3. Les diagrammes (T, S) et (P, h) d'un fluide frigorigène, de l'eau et du CO2. Etude des cycles thermodynamiques des machines de production de froid. Bilans énergétiques et massiques. 4. Les compresseurs et les échangeurs de chaleur : technologie, dimensionnement. 5. Les fluides frigorigènes : propriétés et impact environnemental. 6. Régulation des installations frigorifiques. 7. L'isolation des chambres froides. 8. Le séchage des matières d'origine biologique et autres matériaux hygroscopiques. 9. La thermodynamique de l'air humide. Le diagramme de Mollier. Les mélanges air-air et les mélanges air-eau dans les installations de séchage, les chambres climatiques, ... : bilans énergétiques et massiques. 10. Les matières humides, la notion de disponibilité de l'eau ou activité d'eau, les isothermes de sorption, les modèles BET et GAB 11. La diffusion de l'eau dans les matières biologiques. 12. Le séchage par entrainement à l'air chaud, bilans énergétiques et massiques, équations de transferts entre le produit et l'air. Le psychromètre. Dimensionnement. 13. Le séchage en étuve, la lyophilisation. Modes des échanges énergétiques et massiques. Dimensionnement. 14. Le séchage par vapeur surchauffée 15. Le séchage par pompe à chaleur Le cours est illustré de nombreux problèmes (6 heures) issus de situations industrielles (entrepôts frigorifiques, séchoirs à bois, à céréales, ...) |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Amener les étudiants à comprendre et à intégrer l'ensemble des phénomènes physiques impliqués dans le séchage des matières hygroscopiques, la production du froid, le refroidissement de l'air et des matières biologiques. A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable d'émettre un avis critique, tant qualitatif que quantitatif, sur les techniques de séchage et de production de froid mises en oeuvre dans le cadre de la conservation ou de la transformation de produits d'origine biologique. | ||
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Savoirs et compétences prérequis :
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| Cours de thermodynamique, mathématique, physique de niveau candidature | ||
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Cours magistral : 18h Travaux pratiques : 6h | ||
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| La chaîne du froid. Come D., 1995, Collection méthodes, Hermann Editeur des Sciences et des Arts. L'eau dans les aliments. Lemeste M., Lorient D., Simatos D., 2002, Tec et Doc, Lavoisier. | ||
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Examen oral (100%) | ||
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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Contacts :
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| Béra, François (Professeur) Laboratoire d'Ingénierie des Procédés Agro-alimentaires 081 62 22 63 f.bera@ulg.ac.be | ||