PLAN DE COURS
Automne 2025
CTN336 : Mécanique des fluides (4 crédits)
Préalables
Pour tous profils : MAT145, CTN248
Description du cours
À la suite de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure : de définir et représenter les
principales propriétés des fluides liquides et gazeux; d’appliquer les principes de la statique pour le calcul des forces sur des surfaces et corps immergés dans un fluide; de définir, illustrer et appliquer le principe de conservation de la
masse, de l’énergie et du momentum pour des fluides en mouvement; de concevoir des systèmes simples de conduites en série et en parallèle; de choisir les pompes appropriées et calculer leurs propriétés hydrauliques.
Introduction générale. Statique des fluides : propriétés des fluides, pression, mesures manométriques, calcul des forces sur des surfaces planes, calcul des forces sur des surfaces courbes, force de poussée, stabilité des corps flottants.
Applications de la statique : systèmes hydrauliques, pressions sur les barrages, etc. Dynamique des fluides : classification des écoulements, équation de conservation de la masse, momentum et force, équation de quantité de mouvement, équation générale d’énergie, équation de Bernoulli, fluides réels, profils de vitesse. Applications de la dynamique : regards et
orifices, mesures de la vitesse, écoulements permanents en conduites, pertes de charge par frottement, pertes de charge singulières. Calcul du diamètre économique et dimensionnement de conduites. Choix des pompes et conception des stations de pompage.
Expériences en laboratoire et travaux pratiques permettant d’illustrer les notions théoriques vues en classe.
Stratégies pédagogiques
- Cours magistraux à toutes les semaines, dont plusieurs à distance en mode hybride en mode classe inversée.
- Travaux pratiques visant à vérifier une bonne compréhension de la théorie.
- Travaux de laboratoire, réalisés en équipe de deux, visant à mieux comprendre et à vérifier expérimentalement la théorie vue en classe. Des rapports écrits seront exigés pour chaque laboratoire.
- Un devoir de conception, réalisé en équipe de quatre, visant à développer les aptitudes de conception d'ouvrages en hydraulique.
- Examens (un examen périodique et un examen final) permettant aux étudiants de prendre conscience de l'état d'avancement de leurs connaissances. Les examens sont tous en présence.
Informations concernant l’agrément du BCAPG
| Catégories de UA | Nombre | Proportion | Matière(s) traitée(s) |
| Sciences naturelles | 7,8 UA | 12,04 % | |
| Science du génie | 35,6 UA | 54,94 % | N/A |
| Conception Ingénierie | 21,4 UA | 33,02 % | |
Utilisation d’appareils électroniques
L’utilisation de la calculatrice Ti-Inspire et/ou Ti-voyage 200 est fortement recommandée. Ce sont les seuls appareils électroniques autorisés aux examens. Un ordinateur portable est requis pour réaliser le devoir de conception.
Horaire
| Groupe | Jour | Heure | Activité |
| 01 | Mardi | 13:30 - 17:00 | Activité de cours |
| Mercredi | 08:30 - 11:30 | Travaux pratiques et laboratoire |
| 02 | Mardi | 13:30 - 16:30 | Travaux pratiques et laboratoire |
| Mercredi | 08:30 - 12:00 | Activité de cours |
| 03 | Jeudi | 08:30 - 11:30 | Travaux pratiques et laboratoire |
| Jeudi | 13:30 - 17:00 | Activité de cours |
Coordonnées du personnel enseignant le cours
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; |
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 |
| Cinématique des fluides: fluides en mouvement, classification des écoulements,ligne de courant, ligne d’émission, écoulements laminaire et turbulent, fluides idéal et réel, équation de conservation de la masse, système et volume de contrôle, débits massiques et volumiques; |
3h |
| Dynamique des fluides: équation générale d’énergie, équation de Bernoulli et ses applications: regards et orifices, vidange de réservoirs, tube de pitot, cavitation; |
6h |
| Examen intra; |
3h |
| Écoulements permanents en conduite pertes de charge singulières et par frottement. équations de Poiseuille et Darcy-Weisbach, introduction aux couches limites, profils de vitesse. équations approximatives - cas de Hazen-Williams, introduction aux couches limites, profils de vitesse, cas des conduites en série et parallèle, design de réseaux d'écoulements simples. Introduction aux écoulements uniformes à surface libre - conduites recatngulaires et circulaires non-pleines; |
9h |
| Pompes et machines hydrauliques: classification, pompes centrifuges, point de fonctionnement, cavitation, pompes en série et en parallèle, design de systèmes de pompage simples; |
6h |
| Premier et second principes de Newton, momentum et force, calcul des forces dynamiques dues aux fluides en mouvement, coup de bélier. |
3h |
| 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 |
| Écoulements en conduite |
6h |
| Pompes |
6h |
| Momentum |
3h |
| Total |
36 |
L’accès au laboratoire 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. Un devoir de conception nécessitera l'utilisation d'outils numériques et chiffriers.
Évaluation
Informations additionnelles :
La note globale est la résultante des évaluations durant la session, de l'examen final et des travaux de laboratoire, selon les pondérations suivantes :
| Activité |
Description |
% |
| Examen périodique |
Statique des fluides, Conservation de la masse, Bernoulli et applications. |
40 |
| Examen final |
Pertes de charge, pompes et momentum. |
35 |
| Laboratoires (3) |
Forces sur un objet submergé. Conservation de l’énergie. Pompes en série et parallèle. |
15 |
| Devoir de conception |
Conception d'un système de conduites d'eau. |
10 |
La date de l'EXAMEN FINAL sera déterminée durant la session.
RÉUSSITE DU COURS: En plus de la note de passage pour le résultat cumulatif, l’étudiant doit obtenir la note de 55% pour le cumulatif de ses 2 examens afin de réussir le cours (règlement, article 7.2.3).
Dates des examens intra
| Groupe | Date | Heure |
| 1 | 21 octobre 2025 | |
| 2 | 22 octobre 2025 | |
| 3 | 23 octobre 2025 | |
Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.
Dispositions additionnelles
Tout retard sans entente préalable avec le professeur résultera automatiquement en une note de 0.
Absence à une évaluation
Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation,
l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS
pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre
élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un
élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit
soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.
Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant
la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité
prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours
ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.
Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du
RÉPC et 6.5.2 du RÉCS)
entraînera l’attribution de la note zéro (0).
Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).
Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.
Documentation obligatoire
- Les notes de cours sont disponibles en fichier PDF sur le site Moodle du cours.
Ouvrages de références
De nombreux volumes généraux sur la mécanique des fluides et l’hydraulique sont disponibles à la bibliothèque. Les étudiants sont invités à les consulter au besoin.
Adresse internet du site de cours et autres liens utiles
Voir site Moodle du cours.