Contenu

Cours

La matière de ce cours, subdivisée en groupes de sujets, est la suivante (les durées indiquées sont approximatives) :

Contenus traités dans le cours	Heures
Introduction générale : états de la matière, propriétés des fluides gazeux et liquides, masse volumique, densité, compressibilité, viscosités dynamique et cinématique, vitesse, débit, équation des gaz parfaits, équilibre des phases;	4.5h
Premier principe de la thermodynamique. Évolutions isobare, isochore, isotherme et adiabatique. Chaleur, travail, énergie interne et enthalpie;	3h
Second principe de la thermodynamique. Énoncés de Kelvin-Plank et de Clausius. Évolutions réversible et irréversible. Le cycle de Carnot. Inégalité de Clausius. Entropie;	3h
Applications de la thermodynamique. Thermopompes, réfrigération et climatisation;	3h
Statique des fluides. Concept de milieu continu. Pression. Mesures manométriques. Forces sur les surfaces planes et sur les surfaces courbes. Force de poussée et stabilité des corps immergés et flottants. Applications: systèmes hydrauliques, pressions sur les barrages;	6h
Examen intra;	3h
Dynamique des fluides: fluides en mouvement, classification des écoulements, trajectoire, ligne de courant, ligne d’émission, cinématique des fluides, expérience de Reynolds, écoulements laminaire et turbulent, fluide idéal et réel, équation de conservation de la masse, momentum et force, équations de la quantité de mouvement, principe de la rétention;	6h
Dynamique des fluides: équation générale d’énergie, équation de Bernoulli et ses applications: regards et orifices, vidange de réservoirs, tube de pitot, cavitation;	6h
Écoulements permanents en conduite. Pertes de charge singulières et par frottement. Équations de Darcy-Weisbach et Hazen-Williams. Équations de Hagen-Poiseuille et Blasius. Conduites lisses et rugueuses. Travaux de Nikuradse, Prandtl et Von Karman. Diagramme de Moody. Couches limites. Profils de vitesse.	4.5h
Total	39

Laboratoires et travaux pratiques

Les informations et directives ainsi que les règles en vigueur seront communiquées en début de trimestre.

Description	Heures
Propriétés des fluides et états de la matière	3h
Statique des fluides (Forces et pressions)	6h
Conservation de la masse	3h
Conservation de l’énergie (Bernoulli, pertes de charge, applications)	9h
Quantité de mouvement	3h
Premier principe de thermodynamique	9h
Deuxième principe de thermodynamique et cycle de réfrigération	3h
Total	36

L’accès aux laboratoires A-1430, A-1470 et A-1472 requiert le port de chaussures fermées en tout temps.

Utilisation d'outils d'ingénierie

L'étudiant devra utiliser la calculatrice Ti-Inspire et/ou Ti-voyage 200, ainsi que plusieurs montages de laboratoire et instruments de mesure aux fins de résolution de problèmes et de démonstration des principes de statique et hydrodymanique des fluides.