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: 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
- comprenne la conception aérodynamique des éoliennes à axe horizontale
- comprenne la régulation de la turbine, et les implications sur le générateur.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.2, IV.1, IV.3, VI.1, VI.2, VII.2 du programme d'ingénieur civil électromécanicien.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.2, IV.1, IV.3, IV.4, VI.1, VI.2, VII.2 du programme d'ingénieur civil mécanicien.
Savoirs et compétences prérequis
mécanique des fluides
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Deux laboratoires sont prévus (2 heures), dans lequel une équipe de deux étudiants établira et vérifiera les caractéristiques de machines hydrauliques.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
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
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale
- En distanciel
évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Explications complémentaires:
L'évaluation est basée sur les rapports des labos, 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
Ce cours est organisé tout au long du quadrimèstre, par séances en présentiel de 2 heures par semaine. Par séance, une demi-heure supplémentaire est prévue pour des questions sur la théorie et les exercices.
Laboratoires et examen oral (dans la période des examens) seront organisés sur rendez-vous individuels.
Contacts
Enseignant : Koen Hillewaert (koen.hillewaert@uliege.be) Assistant : Nicolas Leclère (n.leclere@uliege.be)