Fluides et phénomènes de transport

Informations

Langue d'enseignement : Français
Crédits ECTS: 6

Programme

  • Heures d'enseignement dispensées à l'étudiant : 51 heures
  • Temps de travail personnel : 120 heures

Objectifs et compétences

Objectifs :
CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE DES FLUIDES

La première partie de l'UE propose une description cinématique et dynamique des fluides et de leurs écoulements: description cinématique des fluides (Euler, Lagrange), particule fluide, différentes forces pouvant s'exercer (poids, pressantes, viscosité...). Archimède. Navier-Stokes. Pas de solution exacte donc approximations (nombre de Reynolds). Régime petit Reynolds: écoulements rampants. Régime grand Reynolds: écoulements parfaits (cas particulier des écoulements potentiels qui permettent des analogies formelles avec l'électrostatique et magnétostatique). Les champs de vitesse des fluides donnent une illustration très visuelle des notions de d'analyse vectorielle (div, rot) également utilisées en électromagnétisme (mais sur des champs E et B plus abstrait). Permet de développer une intuition de ces notions vues en mathématiques aussi. Interface avec UE numérique: visualisation de champs de vitesse. Les ondes de surfaces offrent un autre exemple d'ondes (les ondes électromagnétiques vues en S4 en électromagnétisme dans le vide).

PHENOMENES DE TRANSPORT

La seconde partie de cette UE a pour but de présenter les phénomènes de transport de la matière et de la chaleur. Elle complète donc les UEs de thermodynamique en proposant des systèmes hors équilibre thermodynamique et traversés par des flux (ou courants) de matière et de chaleur. On se placera à un niveau phénoménologique et les courants de matière et de chaleur seront reliés aux gradients de concentration et de température respectivement. Dans les deux cas, on verra que la temperature et la concentration suivent un comportement dit diffusif. On insistera sur le caractère très général de la diffusion, que l'on opposera aux autres modes de transfert de chaleur par rayonnement ou convection.

Compétences :
  • Se mettre en recul d’une situation, s’auto évaluer et se remettre en question pour apprendre
  • se servir aisément de la compréhension et de l'expression écrites et orales en anglais
  • Etre capable de communiquer des résultats à l'écrit et à l'oral

  • Développer une argumentation avec esprit critique
  • Se servir aisément de la compréhension et de l’expression écrites et orales dans au moins une langue vivante étrangère

  • Analyser, interpréter des données expérimentales.
  • Analyser, modéliser et résoudre des problèmes simples de physique.
  • Être en capacité de savoir aborder un problème complexe.
  • Savoir choisir les outils théoriques ou expérimentaux à utiliser.
  • Être capable de valider un modèle ou un concept par comparaison de ses prévisions aux résultats expérimentaux et d'apprécier leurs limites de validité.

Organisation pédagogique

le mode de fonctionnement de l'UE est présenté au début des enseignements

Contrôle des connaissances

SESSION 1:

1 Devoir surveillé écrit, durée 1h20, coefficient : 0.3

Travaux pratiques (contrôle continu), coefficient : 0.2

Examen final écrit, durée 3h, coefficient : 0.5

SESSION 2:

Report des notes de DS (coefficient 0.3) et de TP (coefficient 0.2).

Examen final écrit, durée 3h, coefficient : 0.5

Lectures recommandées

l'ensemble des références bibliographiques est communiqué au début des enseignements

Responsable de l'unité d'enseignement

Rodolphe Boisgard

Enseignants

la composition de l'ensemble de l'équipe pédagogique est communiquée au début des enseignements