v2.7.0 (3948)

Tronc Commun - MOD-IFIE2-S1 A1 SimulOp : A1 : Simulation d'opérations unitaires en GP

Descriptif

Dans ce module sont introduits puis mis en œuvre des outils et des approches pour la modélisation et la simulation.

Les domaines d'application visés sont le génie des procédés et les phénomènes de transfert. En particulier, l'accent est mis sur les opérations unitaires de séparation et sur le transfert thermique.

Dans la partie introductive de ce module on utilise :
        - les outils d'analyse dimensionnelle ;
        - les changements d'échelle (passage d'un bilan conservatif local au bilan macroscopique) ;
        - la détermination du degré de liberté d'un modèle.

Deux grandes parties sont mises en application :
        - la simulation d'un procédé en génie chimique par les logiciels Aspen (AspenTech) et Simulis (ProSim SA) ;
        - la simulation de phénomène de transfert avec le logiciel ComSol (COMSOL Multiphysics®).

Objectifs pédagogiques

• Donner une le langage, les outils et des méthodes pour aborder la modélisation d'un problème macroscopique en génie des procédés et en science des transfert.

• Mettre en application le théorème Pi de Vashy-Buckingham sur des cas simples et très variés (électricité, thermique, mécanique des fluides, biologie, transfert de matière, ...).

• Utiliser une base de données thermodynamique (DDIPR) et une interface de calcul de propriétés thermodynamiques pour des mélanges multiphasiques. Comparaison des approches type « Équations d'état », type prédictives et type hybrides.

• Mettre en application ces modélisations sur des cas simples pour réaliser des simulations sur des procédés avec recyclage avec un simulateur de procédés en régime permanent ou transitoire en approche macroscopique.

• Mettre en application ces modélisations pour réaliser des simulations sur des cas simples de transfert de chaleur, de matière et de quantité de mouvement avec un solveur d'EDP par éléments finis.

49.5 heures en présentiel
réparties en:
  • Evaluation des connaissances et capacités : DS, QCM, présentation orale : 3
  • Travail en Autonomie programmé à l'EDT : 3
  • Travaux Pratiques, Ateliers, Visites : 16.5
  • Cours Magistraux : 4.5

Soit 66 heures de travail global estimé pour l’étudiant.

Diplôme(s) concerné(s)

UE de rattachement

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi

Le coefficient de l'enseignement est : 3

Programme détaillé

Introduction générale sur la modélisation et la simulation :
3H00 de Cours

Analyse Dimensionnelle : Les points abordés sont de façon brève : Notion de dimension. Intérêt par rapport au concept d'unité. Les sept dimensions de la physique. Dimensions de grandeurs classiques dans différentes branches de la physique et les équations aux dimensions. Puis de façon plus approfondie : Nombre adimensionnels classiques, adime, Théorème Pi de Vashy-Buckingham : énoncé et emploi systématique. Pièges et erreurs classiques dans les applications du théorème.
6H00 de TD avec support de cours en ligne

Modélisation en Génie des Procédés : 1H30 de Cours + support en ligne

• Approche schéma bloc, résolution modulaire séquentielle avec recyclages
1H30 de Cours + support en ligne

Modélisation/simulation des Opérations unitaires et des recyclages, base de données thermo DIPPR avec les logiciels Matlab et Simulis (ProSim SA)
9H00 de TP avec un QCM en ligne

Modélisation/simulation des phénomènes de transfert par la méthodes des éléments finis (Transfert thermique, matière et mécaflu) avec COMSOL
12H00 de TP

Simulation de procédés chimiques avec ASPEN : 13,5H de TP

• 3H00 DS général

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