2020-2021 / MECA0032-1

Flow in turbomachines

Durée

26h Th, 26h Pr, 60h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en "turbomachinery aeromechanics (THRUST)"5 crédits 
 Master : ingénieur civil en aérospatiale, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil électromécanicien, à finalité5 crédits 

Enseignant

Koen Hillewaert

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Enseignement

  • Utilisation et classification de turbomachines
  • Dérivation des équations générales, échange d'énergie fluide-machine, irréversibilités
  • Performances thermodynamiques, définition des rendements, courbes de fonctionnement et similarité
  • Modèle quasi-3D pour conception et analyse de machines axiales, repères absolu et relatif, modèle de la grille d'aubes; procédure avant-projet et analyse sur rayon moyen;
  • Ecoulement dans le plan méridien: équilibre radial, choix de distribution, extension des  procédure d'avant-projet et d'analyse;
  • Effets réels: écoulement secondaires et séparations; écoulements de fuite; éléments de construction, comportement hors point optimal
  • Pratiques de conception modernes: méthodes CFD pour turbomachines, conception automatisée,
  • Evolutions récentes dans la propulsion, les turboréacteurs et l'impact sur composants
Projets
  • conception préliminaire d'une machine axiale
  • estimation des courbes d'opération
  • étude CFD d'un passage et analyse des écoulements secondaires
Séminaires sur les pratiques de conception et les évolutions récentes par des experts externes

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Comprendre la physique des écoulements en turbomachines.
Comprendre comment on dimensionne un étage de turbomachine (pompe, ventilateur, compresseur ou turbine).

Savoirs et compétences prérequis

Thermodynamique et dynamique de fluides compressibles 

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Plusieurs projets seront entrepris lors du cours, comprenant la conception préliminaire d'une machine axiale multi-étage; la reconstruction de la courbe caractéristique; analyses CFD de passages.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Ce cours est organisé en 12 séances de 3 heures, au premier semestre.

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

Les cours sont organisés de telle manière à permettre une participation interactive en présentiel ou en distanciel.
Dans ce but, les cours sont élaborés en direct sur ordinateur à l'aide d'une tablette graphique. Le résultat est projeté dans la salle de cours. Au besoin, le cours sera également diffusé en direct par le biais de la classe virtuelle collaborate sur e-campus et enrégistré. A tout moment, l'étudiant.e. peut intervenir pour poser une question, demander une clarification, ... 
Concrètement, selon le code couleur COVID-19
- jaune : la classe est suffisamment grande pour acceuillir tout le groupe. Le cours peut être suivi en présentiel ou en distanciel selon les préférences et la situation de l'étudiant;
- orange : au besoin, les étudiant.e.s souhaitant suivre le cours en présentiel seront reparti.e.s en deux groupes qui suivront le cours à des moments différents. 
- rouge : les cours seront organisés de la même façon en distanciel
 

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des notes de cours sont disponibles. Elles font l'objet d'une remise à jour régulière et sont disponibles en format électronique sur la page e-campus du cours, qui héberge également une classe virtuelle et des fora pour des questions sur la théorie et les projets. D'autres ouvrages sont référencés dans les notes de cours, et seront proposés aux étudiants en fonction de leur intérêt personnel.

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

Toutes sessions confondues :

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale

- En distanciel

évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale

- Si évaluation en "hybride"

préférence en distanciel


Explications complémentaires:

L'étudiant est évalué sur base des résultats des projets, qui seront discutés lors de l'examen oral.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Enseignant : Koen Hillewaert, koen.hillewaert@uliege.be