Durée
20h Th, 8h Ex., 2h Labo.
Nombre de crédits
| Master : ingénieur civil électromécanicien, à finalité | 3 crédits | |||
| Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité | 3 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
- Classification de turbomachines et leur utilisation;
- Rappel de la dynamique des fluides: conservation de masse, quantité de mouvement et énergie mécanique; similitude
- Circuits hydrauliques: hauteur totale, manométrique et dynamique; pertes; diagrammes hydrauliques.
- Cavitation: mécanisme physique, NPSH;
- Dynamique des fluides appliquées aux machines: écoulements en repère rotatif; transferts de forces, couple et énergie au sein d'une turbomachine; équation d'Euler; triangles de vitesse; similitude dynamique
- Ecoulements incompressibles dans les passages: forces et transferts d'énérgie dans les cascades axiales; étages axiaux et degrée de réaction; écoulements, forces et énergie dans les passages radiaux;
- Pompes et ventilateurs: classification et similitude; composants; bilan énergétique; cavitation; courbes caractéristiques de machines radiales et axiales; fonctionnement en circuit et régulation.
- Turbines hydrauliques: classification et similitude; composants, bilan d'énergie, courbes caractéristiques et régulation de turbines Pelton/Turgo, Francis, Deriaz/Kaplan/bulbes; cavitation;
- Eoliennes: classification et principes de fonctionnement; limite de Betz; conception de pales d'éoliennes à axe horizontale suivant Betz et Schmitz; régulation.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Un premier volet concerne les pompes et turbines hydrauliques. Les objectifs sont que l'étudiant
- comprenne le fonctionnement des différents types de pompes et de turbines hydrauliques;
- sache établir et utiliser le bilan énergétique;
- comprenne le comportement hors point optimal, régulation et les limites d'opération;
- comprenne comment choisir une machine en fonction des conditions d'opération;
- sache calculer les performances, dimensions globales et conditions d'opération de la machine;
- sache calculer le point de fonctionnement et la régulation dans un circuit hydraulique;
- comprenne le fonctionnement et la classification des différents types de machines
- développe un regard critique sur les performances annoncées
- comprenne la conception aérodynamique des éoliennes à axe horizontale
- comprenne la régulation de la turbine, et les implications sur le générateur.
Savoirs et compétences prérequis
mécanique des fluides, thermodynamique
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Un travail pratique (durée : 2 heures) est prévu, dans lequel l'étudiant établira et vérifiera les caractéristiques d'une machine hydraulique
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Ce cours est organisé tout au long du quadrimèstre, par séances en présentiel de 2 heures par semaine, comprenant en générale 1h30 de théorie et 30 min d'exercices.
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, 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, ainsi qu'un recueil d'exercices résolus. Des ouvrages de référence sont proposés.
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'évaluation est basée sur le rapport du travail pratique, un examen écrit d'exercices et un examen oral portant sur la théorie. Les trois parties contribuent de manière égale à la cote finale.
Stage(s)
Remarques organisationnelles
En conséquence de la pandémie, la classe sera divisée en deux groupes, pour lesquels deux sessions seront organisées.
Contacts
Enseignant : Koen Hillewaert (koen.hillewaert@uliege.be) Assistant : Nicolas Leclère (n.leclere@uliege.be)