Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des solutions (machines, équipements, procédés, systèmes ou unités) pour apporter une solution à un problème complexe 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 de manière optimale des machines, équipements, procédés, systèmes ou unités 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.
• 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.
• Planifier, gérer et mener à bien des projets compte tenu de leurs objectifs, ressources et contraintes et en assurant la qualité des activités et des livrables.
• Respecter les échéances et le plan de travail, se conformer au cahier des charges.
• Travailler efficacement en équipe, développer son leadership, prendre des décisions dans des contextes multidisciplinaires, multiculturels, et internationaux.
• Interagir efficacement avec d'autres acteurs pour réaliser un travail commun dans des contextes variés (multidisciplinaires, multiculturels, et internationaux).
• 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.
• Utiliser et produire des documents scientifiques et techniques (rapport, plan, cahier des charges,...) adaptés au but poursuivi et au public concerné.
• Contribuer par un travail de recherche à la solution innovante d'une problématique en sciences de l'ingénieur.
• Concevoir et mettre en oeuvre des investigations en se basant sur des démarches analytiques, numériques ou expérimentales.
• Interpréter adéquatement des résultats en tenant compte du cadre de référence au sein duquel la recherche s'est développée.
• Communiquer, à l'écrit et à l'oral, sur la démarche et ses résultats en mettant en évidence tant les critères de scientificité de la recherche menée, que les potentialités d'innovation théoriques ou techniques et les possibles enjeux non techniques.

Acquis d'apprentissage de l'UE

Initier les étudiants aux principales techniques en " Computational Fluid Dynamics (CFD) et en "Computational heat transfer (CHT) ".
Décrire les différentes méthodes en CFD et CHT, leurs potentiels et leurs limitations; Être capable de lire et de comprendre la littérature sur ce sujet; Faire preuve d'un esprit de synthèse vis-à-vis des différentes étapes et méthodes de simulation; Identifier les différentes techniques classiques de discrétisation temporelle et spatiale utilisées dans les méthodes aux volumes finis; Contribuer aux développements de logiciels CFD et CHT;
Comprendre et faire un choix et une utilisation judicieux des simulations numériques et des logiciels commerciaux;
Juger de la pertinence et de la qualité des résultats d'une simulation (faire preuve d'un esprit critique).

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

Étapes et outils de simulation d'EDP de lois de conservation; Nature et niveaux d'approximation des équations de conservation de masse, de quantité de mouvement, d'énergie et autres (espèces chimiques...); Méthodes de discrétisation : différences finies, éléments finis et volumes finis; Méthodes aux volumes finis: Discrétisation temporelle et spatiale (notion de maillage) ; Méthodes classiques de discrétisation des termes de convection : schémas centrés et décentrés; Méthodes classiques de discrétisation des termes de diffusion; Techniques d'accélération; Modélisation de la turbulence; Schémas pour écoulements incompressibles; Conditions aux limites; Consistance, stabilité et convergence. Prise en compte des transferts radiatifs de chaleur.

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.