2021-2022 / GCIV2183-1

CFD applied to civil engineering

Durée

6h Th, 26h Pr, 10h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil des constructions, à finalité3 crédits 

Enseignant

Sébastien Erpicum

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

La modélisation numérique des fluides (CFD - Computational Fluid Dynamics) est la résolution numérique des équations qui décrivent l'écoulement des fluides. Sur base de modèles mathématiques et de méthodes numériques avancées, c'est une façon d'appréhender les écoulements fluides complexes. En complément de la modélisation physique (ou expérimentale), la CFD est aujourd'hui un outil essentiel pour le dimensionnement des grands ouvrages de génie civil soumis ou interagissant avec des écoulements fluides (eau, air, fumée...)
Le cours propose une introduction à la CFD et son application à des problèmes du génie civil par l'intermédiaire de logiciels existants. Il utilise une approche par projet et vise à mettre en évidence les capacités de la CFD par comparaison des résultats numériques à des données expérimentales ou de terrain.

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

A l'issue du cours, l'étudiant sera capable

  • D'appliquer un logiciel de CFD à un problème pratique du génie civil,
  • De comprendre les principales caractéristiques d'un logiciel de CFD commercial ou en accès libre ainsi que leurs impacts sur la résolution numérique.
  • De construire une simulation avec des conditions aux limites, une condition initiale et des valeurs de paramètre adéquates.
  • De critiquer les résultats d'un logiciel de CFD et d'identifier ses limitations quand il est appliqué à un problème du génie civil.

Savoirs et compétences prérequis

Connaissance de base de la dynamique des fluides et des méthodes numériques.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours est basé sur une approche par projet. L'étudiant (ou les groupes d'étudiants) se verront attribuer un problème pratique, à résoudre en utilisant OpenFoam ou un autre logiciel de CFD en accès libre. Des données expérimentales et/ou de terrains seront fournies pour permettre une analyse critique des résultats numériques.
Quelques courtes séances ex-cathedra, en début et fin de cours, donneront les éléments de base indispensables à la compréhension de la modélisation numérique des fluides et synthétiseront ses capacités et ses limitations quand elle est appliquée à des problèmes du génie civil. La prise en main du logiciel se fera par une première application issue de la littérature afin de permettre aux étudiants la prise en main du logiciel.

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

Les projets sont réalisés en classe mais les étudiants doivent également poursuivre le travail à domicile. L'enseignant et l'assistant sont disponibles pour répondre aux questions et assister les étudiants durant les heures de cours inscrites à l'horaire.
Les séances de cours sont données en présentiel par l'enseignant.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Modalités d'évaluation et critères

Toutes sessions confondues :

- En présentiel

évaluation orale

- En distanciel

évaluation orale ET travail à rendre

- Si évaluation en "hybride"

préférence en présentiel


Explications complémentaires:

La cote finale sera établie sur base de l'évaluation d'un rapport de projet écrit, d'une présentation orale en anglais des résultats du projet et des réponses à des questions posées oralement à l'issue de la présentation orale par l'ensemble des encadrants des projets.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le cours est dispensé en anglais.

Contacts

Dr S. Erpicum
S.Erpicum@uliege.be
04/366 95 96