Durée
24h Th, 12h Pr
Nombre de crédits
| Master : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée | 4 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
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
Écoulements sous pression
- pression et forces hydrostatiques ;
- principes de conservation : masse, énergie, quantité de mouvement ;
- équation de Bernoulli et équation générale de l'énergie ;
- régimes d'écoulement et pertes de charge ;
- conduites et réseaux de conduites ;
- sélection et fonctionnement des pompes ;
- forces exercées par les fluides en mouvement.
- principes de base et classification des écoulements ;
- conservation de la masse, de l'énergie et de la quantité de mouvement ;
- écoulement critique ;
- écoulement uniforme ;
- écoulement graduellement varié ;
- écoulement spatialement varié / variation du débit ;
- dimensionnement et analyse des canaux.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Le cours vise à comprendre et à appliquer les principes physiques régissant le transport et la distribution de l'eau dans les conduites sous pression et les écoulements à surface libre. Une attention particulière est portée à l'analyse et au dimensionnement des systèmes hydrauliques rencontrés dans les applications environnementales.
A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de
- Analyser un système de transport d'eau et identifier les paramètres hydrauliques déterminant son fonctionnement et son dimensionnement.
- Calculer les pertes de charges dans une conduite sous pression;
- Optimiser le dimensionnement d'un ensemble de conduite sous pression;
- Sélectionner une pompe et déterminer son point de fonctionnement en fonction des caractéristiques du système hydraulique.
- Calculer les débits fournis par un canal en fonction de la hauteur d'eau dans cet ouvrage
- Identifier et dimensionner les modifications à apporter à un canal en vue de modifier ses capacités de transport de l'eau.
- Calculer l'évolution de la hauteur d'eau dans un canal sur toute sa longueur.
Savoirs et compétences prérequis
- Mathématique générale (1ère et 2ème partie)
- Physique générale
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Cours magistral: 15h Travaux pratiques: 6h
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Informations complémentaires:
Cours magistral interactif, illustré par des applications et des problèmes d'ingénierie.
Séances d'exercices consacrées à l'application des concepts et au dimensionnement de systèmes hydrauliques.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus
Informations complémentaires:
Les présentations du cours, les exercices et les documents complémentaires seront disponibles sur la plateforme eCampus.
Ouvrages de référence :
- Mott, R.L. & Untener, J.A. (2014). Applied Fluid Mechanics, 7e éd., Pearson [chapitres 1-2, 4, 6-13 et 16].
- Chow, V.T. (2009). Open-Channel Hydraulics, The Blackburn Press [chapitres 1-12].
- PIPE-FLO : utilisation de la version étudiant d'un logiciel professionnel pour l'analyse et le dimensionnement de systèmes de conduites sous pression ;
- HEC-RAS : logiciel de modélisation hydraulique librement disponible, utilisé pour l'analyse des écoulements à surface libre.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Informations complémentaires:
Examen oral (70%)
Travail personnel (30%)
L'examen est oral et porte sur les deux grandes parties du cours : les écoulements sous pression et les écoulements à surface libre.
Chaque étudiant tire au hasard deux cartes, une pour chacune des deux parties du cours. Chaque carte contient une question.
Un temps de préparation écrite de 15 minutes est accordé pour préparer les deux questions. Durant cette préparation ainsi que lors de l'examen oral, l'étudiant peut disposer d'un vadémécum d'une feuille A4.
La préparation est suivie de l'examen oral portant sur les deux questions tirées.
Les feuilles de préparation sont remises à l'enseignant à l'issue de l'examen et conservées en vue d'une éventuelle réévaluation ultérieure.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
La participation aux travaux pratiques est obligatoire.
Ce cours est hybride, permettant d'améliorer ses connaissances de l'anglais. Tous les supports du cours (diapos, livres de référence, exercices) seront en anglais. Votre intéraction dans le cours est fortement encouragée afin que vous puissiez entrainer vos compétences orales pour l'examen.
Contacts
WELLENS Joost
Passage des Déportés 2 (Bât. 2)
BE-5030 Gembloux
+32 (0)81.62.21.62
joost.wellens@uliege.be