Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• 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.
• Maîtriser et mobiliser de façon pertinente des connaissances, des modèles, des méthodes et des techniques relatifs au domaine de la Mécanique.
• 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.
• Sélectionner et utiliser les modes et supports de communication écrite, graphique ou orale adaptés au but poursuivi et au public concerné.

Acquis d'apprentissage UE

Dégager les éléments d’aérodynamique subsonique, d'aérodynamique supersonique et de physique de la turbulentes.

AA - Aérodynamique : Au terme de l'AA, l'étudiant pourra :
- Etablir, par l’utilisation des fonctions complexes et l’application de raisonnements rigoureux, les règles fondamentales de l’aérodynamique incompressible autour de profils sustentateurs correspondant aux situations subsoniques d’écoulement à basse vitesse où les effets de compressibilité sont négligeables.
- Appréhender et de déterminer, lors de l'examen de l’écoulement de gaz et de vapeurs, les différences fondamentales de comportement dus aux effets de compressibilité des fluides entre les régimes subsoniques et supersonique ainsi que les différents phénomènes de saturation et les différents liens entre vitesse, pression, température et masse volumique des écoulements compressibles.
 
AA - Turbulence : Au terme de l'AA, l'étudiant sera capable de : Pouvoir reproduire des raisonnements mathématiques et physiques sur des écoulements de base  importants pour les sciences de l'ingénieur. Produire et analyser des diagnostiques physiques pertinents à partir de données de simulation numérique ou expérimentales. 

Contenu de l'UE

AA - Aérodynamique : Rappel des notions de portance, traînée, nombre de Reynolds et nombre de Mach. 
Aérodynamique incompressible – Ecoulements de fluide parfait incompressible et aérodynamique subsonique: lois générales sur la conservation du tourbillon ; Ecoulements irrotationnel, écoulement potentiel et fonction potentiel complexe pour les écoulements 2D; Superposition; Lois de Blasius; Profils sustentateurs; Transformation conforme; Kutta-Joukowsky; Résultante et moment; Catalogue de profils sustentateurs: effets de cambrure, d'épaisseur et influence sur le comportement de la couche limite; Méthodes des panneaux. Effets 3D d’ailes portantes d’envergure finie : notion de trainée induite. 
Aérodynamique compressible - Fluides compressibles, 1er et 2nd principes de la thermodynamique, nombre de Mach, vitesse supersonique et règle des signaux interdits; Ecoulements adiabatiques et isentropiques à sections variables; Fanno ; Rayleigh; Chocs droit et oblique; Ondes de Mach et écoulement de Prandtl-Meyer.
 
AA - Turbulence : 1. Introduction & rappels Description physique et caractéristique de la turbulence, rappel sur les équations de Reynolds, tenseur de Reynolds, analyse de quelques modèles de base (k-epsilon, k-omega…) et calibration des coefficients. 2. Ecoulements turbulents avec paroi Couche limite turbulente Ecoulement en canal plan Ecoulement en conduite 3. Turbulence homogène isotrope: Echelles de turbulence, analyse spectrale, spectre d’énergie, théorie de Kolmogorov, statistiques de la turbulence. 4. Jet turbulent: Description de l’écoulement, équations de conservation, profils de vitesse similaires, entrainement, taux de croissance, viscosité de turbulence.

Compétences préalables

Fondements de mécanique des fluides; nombre et fonction complexes; Fondements de thermodynamique.

Types d'évaluations Q1 pour l'UE

• Présentation et/ou travaux
• Examen oral

Commentaire sur les évaluations Q1 de l'UE

L’UE (Unité d’Enseignement) comprend deux Activités d’Apprentissage (AA) : -  L’AA « Aérodynamque » - L’AA « Turbulence  » 

La note globale de l’UE est répartie de la manière suivante : -  75% pour l’AA « Aérodynamique » - 25% pour l’AA « Turbulence »

Modalités d'évaluation AA "Aérodynamique" : Evaluation sommative sous forme d'un examen oral, toujours oral, s'effectue sans le secours des notes. Toutefois, une copie de l’aide-mémoire mis à disposition sur le site Moodle est distribuée à chaque étudiant pour toute la durée de l’examen. Cet examen 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 de relations apprises par cœur), l’examen comporte deux questions tirées au sort : - Une question générale de théorie pour moitié de la note finale sur la partie aérodynamique subsonique; - Une question d’application sous forme d’un exercice sur la partie aérodynamique compressible et comptant pour l'autre moitié de la note finale. Ces questions sont successivement tirées au sort, préparées au tableau puis exposées oralement par l’étudiant. La question de théorie est une question de synthèse qui porte sur l’un des chapitres fondamentaux d’aérodynamique subsonique. La principale demande est la description des principes fondamentaux liés à la question demandée, où doivent dominer par l’utilisation de lois d’aérodynamique, le raisonnement, la logique, l’interprétation physique, le bon sens et la justification des relations et des comportements physiques présentés. L’exercice fait directement appel aux notions de la partie « aérodynamique compressible » du cours et est présenté sous une forme similaire à ceux présentés dans le cours et résolus pendant les séances d’exercices et de travaux pratiques. La liste des chapitres et de la matière devant être connus pour l’épreuve orale d’examen est remise chaque année à disposition des étudiants sur le site intranet de la faculté. Sauf mention explicite dans cette liste, font partie de la matière d’examen tous les éléments de compléments de mécanique des fluides ayant été vus au cours et dont la trame se trouve dans la copie des transparents mise à disposition des étudiants. L'examen dure environ deux heures trente (dont 90 minutes de préparation environ).

Modalités d'évaluation AA "Turbulence" : L'évaluation portera essentiellement sur des travaux (remise/présentation d’un travail personnel).

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 Q1.
L’UE (Unité d’Enseignement) comprend deux Activités d’Apprentissage (AA) : -  L’AA « Aérodynamque » - L’AA « Turbulence  » 

La note globale de l’UE est répartie de la manière suivante : -  75% pour l’AA « Aérodynamique » - 25% pour l’AA « Turbulence »

Modalités d'évaluation AA "Aérodynamique" :  Procédure d’examen identique à celle utilisée pour l’évaluation Q1. Cet examen a lieu sur une demi-journée pendant la session.

Modalités d'évaluation AA "Turbulence" :  Procédure d’examen identique à celle utilisée pour l’évaluation Q1. 

Types d'évaluation rattrapage BAB1 (Q1) pour l'UE

• Néant

Commentaire sur les évaluations rattr. Q1 de l'UE

Sans objet