Descriptif
Ce module se compose de deux parties : l’introduction à la turbulence et la combustion haute température.
La première partie a pour objectif de présenter des méthodes classiques de traitement et de résolution des écoulements turbulents, et d’introduire le concept de viscosité turbulente ainsi que les hypothèses et limitations qui y sont associées. Ceci sera appliqué aux écoulements turbulents canoniques (jet, couche limite ...). Une introduction phénoménologique de la statistique des champs turbulents (statistiques multi point - temps) et les aspects de dispersion et mélange par les écoulements turbulents seront aussi traités. Puis une ouverture sera portée sur les différentes stratégies de simulation numérique des écoulements turbulents.
La deuxième partie permettra de situer la combustion dans la transition énergétique, du transport terrestre au transport aérien en passant par la production électrique. L’objectif est de transmettre aux étudiants les bases théoriques pour la différenciation des 2 principaux modes de combustion (prémélange et diffusion), leurs grandeurs caractéristiques et la résolution des équations de Navier-Stokes réactives laminaires. Ces différents concepts seront appliqués à des problèmes concrets.
Objectifs pédagogiques
A la fin de ce module, les étudiants seront capables de :
- Maitriser le concept de viscosité turbulente
- Manipuler le logiciel de CFD Fluent
- Situer la combustion dans la transition énergétique et caractériser les 2 modes principaux de combustion : prémélange et diffusion
- Manipuler les équations de Navier-Stokes réactives simplifiées (flammes de prémélange et de diffusion)
- Comprendre l’interaction complexe entre les différents mécanismes dans les systèmes réels (chimie, turbulence, flamme, pertes thermiques, polluants)
- Calculer des flammes canoniques (réacteur homogène, prémélange, diffusion) avec le code open-source de cinétique chimique Cantera
- Projet : heures encadrées présentielles : 7.5
- Travaux Dirigés : 6
- Cours Magistraux : 16.5
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- UE-IFIE3-S1-Ener-Production : Production
Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
- Base de mécanique des milieux continu et de mécanique des fluides (notion de contraintes, équations de Navier-Stokes)
- Notions de statistique et de traitement du signal (moment, corrélation, spectre, fonction de distribution)
- Notions de thermochimie et de python pour l’utilisation de Cantera
Format des notes
Numérique sur 20Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Vos modalités d'acquisition :
Rapport de projet turbulence (50%) + rapport de projet combustion (50%)
Rattrapage : Oral
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)Le coefficient de l'enseignement est : 1
Programme détaillé
15h de combustion et 15h de turbulence