Programme des cours 2024-2025
ATTENTION : version 2023-2024 de l'engagement pédagogique
MECA0005-1  
Thermodynamique appliquée, Thermodynamique appliquée
Durée :
30h Th, 30h Pr
Nombre de crédits :
Master en sciences de l'ingénieur industriel, orientation industrie (Master en Sciences de l'ingénieur industriel)5
Nom du professeur :
Marc Durieux, Damien Lecart
Coordinateur(s) :
Damien Lecart
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Le cours de thermodynamique appliqué comporte une seule activité d'apprentissage.

Il se scinde en deux parties :

Théorie :

  • Les échangeurs de chaleur : les échangeurs à courants parallèles et à contre-courants, méthode de Hausbrand, l'efficacité thermodynamique des échangeurs.
  • Les cycles à vapeur : Le cycle de Rankine-Hirn  (y compris resurchauffe et soutirage), le cycle supercritique.
  • La turbine à combustion : le cycle de Brayton (travail et rendement).
  • La propulsion par réaction : le turboréacteur, le turbofan, le turbopropulseur, le moteur fusée.
Laboratoire :

  • Vibrations : mesures de vitesses critiques;
  • Acquisition de données et évaluation des caractéristiques sur bancs d'essais : compresseur, machines frigorifiques, pompes et ventilateurs;
  • Bruit : notions de bases et mesure du bruit d'une machine dans un environnement donné.
 
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
 Les compétences que les étudiants doivent avoir à la fin de l'unité d'enseignement sont :

  • Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes ;
  • S'intégrer et contribuer au développement de son milieu professionnel;
  • Communiquer face à un public de spécialistes ou de non-spécialistes, dans des contextes nationaux et internationaux ;
  • S'engager dans une démarche de développement professionnel.
Maîtrise (Démonstrations, diagrammes) des contenus théoriques concernant :

  • Les échangeurs de chaleur;
  • Les cycles à vapeur : Cycle de Rankine-Hirn et cycle supercritique;
  • La turbine à combustion : Cycle de Brayton.
Maîtrise des essais de laboratoire (Acquérir les données, évaluer les caractéristiques et tracer les cycles le cas échéant) concernant :

  • La mesure du bruit d'une machine dans un environnement donné;
  • La mesure de vitesses critiques;
  • Le compresseur à pistons;
  • Les pompes (Centrifuges et à pistons);
  • Les machines frigorifiques;
  • Les ventilateurs.
Capacité de :

  • Collaborer activement avec d'autres dans un esprit d'ouverture;
  • Développer une démarche scientifique et technique face à l'étude d'un cycle thermodynamique;
  • Distinguer les causes des effets;
  • Donner les ordres de grandeurs des valeurs numériques des variables descriptives d'une situation technique;
  • Utiliser le vocabulaire adéquat.
 
Savoirs et compétences prérequis :
  • Prérequis : aucun
  • Corequis : aucun
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Théorie : Cours magistral.
Laboratoire : Les essais dirigés sont réalisés par groupes d'étudiants.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Présentiel.
Présence au laboratoire obligatoire.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Support :

  • Théorie : Un syllabus est remis aux étudiants ; il leur est loisible de consulter des manuels à la bibliothèque de la catégorie ainsi qu'à celle de l'unité MECA.
  • Laboratoire : L'étudiant dispose de fascicules de laboratoire et de tout le matériel nécessaire au bon déroulement des manipulations.
Références :

  • La thermodynamique technique par le Professeur André Houberechts.
  • Turbo-Machines Hydrauliques et Thermiques par M. Sedille.
  • La Turbine à gaz par Chambadal.
 
Modalités d'évaluation et critères :
Théorie : Un examen oral final portant sur la matière vue au cours magistral (30/60 des points).

Laboratoire :

  • Une évaluation continue basée sur la rédaction de rapports de laboratoire à rendre à la fin de chaque manipulation (15/60 des points);
  • Une évaluation de synthèse individuelle (15/60 des points);
  • Pas de seconde session possible.
 
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
L'évaluation de synthèse se fait à la fin du cours.

 
Contacts :
Responsable d'unité : Damien.Lecart@hers.be
 
Notes en ligne :
La machine frigorifique à compression
Article du site belge Energieplus
Le conditionnement d'air d'un immeuble de bureaux
Article du site Energieplus-lesite.be