Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Communiquer et échanger des informations de manière structurée - oralement, graphiquement et par écrit, en français et dans une ou plusieurs autres langues - sur les plans scientifique, culturel, technique et interpersonnel en s'adaptant au but poursuivi et au public concerné.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis d'un client, d'un collègue, des enseignants et des jurys.
• Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des machines, des équipements ou des procédés pour apporter une solution à un problème complexe de production, de conversion ou de transmission d énergie en intégrant les besoins, les contraintes, le contexte et les enjeux techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux.
• Identifier le problème complexe à résoudre et élaborer le cahier des charges en intégrant les besoins, les contraintes, le contexte et les enjeux techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux.
• Concevoir et dimensionner des machines, des équipements ou des procédés de production, de conversion ou de transmission d'énergie répondant au problème posé, en s'appuyant sur l'état de la technique, une étude ou une modélisation ; les évaluer compte tenu des différents paramètres du cahier des charges.
• Concrétiser la solution sous la forme d'un dessin, d'un schéma, diagramme ou plan conformes aux normes, d'une maquette, d'un prototype, d'un logiciel et/ou d'un modèle numérique.
• Evaluer la démarche et les résultats en vue de l'adaptation ou de l'optimisation de la solution proposée.
• Mobiliser un ensemble structuré de connaissances et compétences scientifiques et techniques spécialisées permettant de répondre, avec expertise et adaptabilité, aux missions de l ingénieur civil en mécanique à finalité Génie Energétique.
• Maîtriser et mobiliser de façon pertinente des connaissances, des modèles, des méthodes et des techniques relatifs- à la mécanique du solide et des fluides, aux échanges énergétiques, au comportement dynamique et vibratoire des systèmes, à la fabrication et à la production mécaniques et au fonctionnement des machines ;- aux phénomènes physiques, aux machines, aux équipements et aux procédés relatifs à la production, à la conversion et à la transmission d'énergie.
• Etudier une machine, un équipement ou un procédé de production, de conversion ou de transmission d'énergie en sélectionnant de manière critique des théories, des modèles et des approches méthodologiques et en tenant compte des aspects pluridisciplinaires.
• Evaluer la validité des modèles et des résultats compte tenu de l'état de la science et des caractéristiques du problème.
• Communiquer et échanger des informations de manière structurée - oralement, graphiquement et par écrit, en français et dans une ou plusieurs autres langues - sur les plans scientifique, culturel, technique et interpersonnel en s'adaptant au but poursuivi et au public concerné.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis d'un client, d'un collègue, des enseignants et des jurys.

Acquis d'apprentissage UE

AA - CFD : Décrire les différentes méthodes en CFD, leurs potentiels et leurs limitations; Résumer les différentes étapes et méthodes de simulation en mécanique des fluides; Identifier les différentes techniques classiques de discrétisation temporelle et spatiale liées aux méthodes aux volumes finis; Contribuer aux développements de logiciels CFD; Utiliser judicieusement des simulations numériques et des logiciels commerciaux; Juger de la pertinence et de la qualité des résultats d'une simulation.

AA - Thermique numérique : comprendre les méthodes numériques de simulation des systèmes thermiques ; utiliser intelligemment les logiciels commerciaux ; évaluer les limitations des méthodes numériques ; développer un programme de simulation de problèmes simples

Contenu de l'UE

AA - CFD : Etapes et outils CFD; Nature et niveaux d'approximation des équations de Navier-Stokes; Consistance, stabilité et convergence; Résolution aux différences finies, éléments finis et volumes finis; méthodes aux volumes finis: Discrétisation temporelle et spatiale (notion de maillage) ; Méthodes classiques de discrétisation centrée et décentrée des termes de convection ; Méthodes classiques de discrétisation des termes de diffusion; Modélisation de la turbulence; Techniques d'accélération; Schémas incompressibles; Conditions aux limites.

AA - Thermique numérique : étapes fondamentales d'une méthode numérique ; forme générale des équations de conservation ; méthode aux volumes finis et aux éléments finis appliquées à l'équation d'advection-diffusion stationnaire et non stationnaire ; couplage pression-vitesse pour l'étude de la convection ; méthode des transferts discrets et des ordonnées discrètes en rayonnement.

Compétences préalables

Informatique ; éléments de thermique ; éléments de mécanique des fluides ; principes de conservation de la masse, de l'énergie et de la quantité de mouvement ; opérateurs mathématiques classiques; équations différentielles; équations différentielles ordinaires ; résolution de systèmes d'équations; analyse numérique.

Types d'évaluations Q2 pour l'UE

• Présentation et/ou travaux
• Examen oral
• Examen écrit

Commentaire sur les évaluations Q2 de l'UE

L'UE (Unité d'Enseignement) comprend deux Activités d'Apprentissage (AA) : -  L'AA " Computational Fluid Dynamics " - L'AA " Thermique numérique " 

La note globale de l'UE est répartie de la manière suivante : -  50% pour l'AA " Computational Fluid Dynamics " - 50% pour l'AA " Thermique numérique "

Modalités d'évaluation  AA "Computational Fluid Dynamics" : Cet examen oral a lieu sur une demi-journée pendant la session. Le questionnaire d'examen, de ce cours donné en anglais, est rédigé en anglais. Les étudiants peuvent répondre indifféremment en anglais ou en français (pas d'évaluation de compétence en langue anglaise). La réponse est préparée de manière écrite sur papier et est présenté oralement de manière individuelle. L'examen s'effectue sans le secours des notes et a lieu sur une demi-journée pendant la session d'examens. Afin d'évaluer le degré d'assimilation et de maîtrise de la matière (et non une restitution de mémoire pure d'éléments appris par coeur), l'examen consiste à répondre à un questionnaire comportant : - une question générale de théorie comptant pour 75% de la note finale ; - une question d'exercice comptant pour 25% de la note finale. 

Modalités d'évaluation AA "Thermique numérique" : Rapports de travaux pratiques, 25 % de la note. Examen oral, 75 % de la note, durée maximale 30 min (préparation écrite préalable d'une durée maximale de 2 heures).

Types d'évaluation Q3 pour l'UE

• Examen oral
• Examen écrit

Commentaire sur les évaluations Q3 de l'UE

La pondération des différentes AA constituant l'UE est identique à celle utilisée pour l'évaluation Q2. L'UE (Unité d'Enseignement) comprend deux Activités d'Apprentissage (AA) : -  L'AA " Computational Fluid Dynamics " -  L'AA " Thermique numérique " 

La note globale de l'UE est répartie de la manière suivante : -  50% pour l'AA " Computational Fluid Dynamics " - 50% pour l'AA " Thermique numérique "

Modalités - AA "Computational Fluid Dynamics" : Procédure d'examen identique à celle utilisée pour l'évaluation Q2. Cet examen a lieu sur une demi-journée pendant la session.

Modalités - AA "Thermique numérique" : Examen oral, 75 % de la note, durée maximale 30 min (préparation écrite préalable d'une durée maximale de 2 heures). Rapports de travaux pratiques, 25 % de la note (report de la note des travaux pratiques si supérieure à 10/20 ; si inférieure à 10/20, question supplémentaire relative aux travaux pratiques).