Durée
20h Th, 30h Pr, 25h Proj.
Nombre de crédits
| Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil architecte | 4 crédits | |||
| Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil | 4 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours introduit les concepts fondamentaux et les modèles mathématiques utilisés dans les différents domaines d'application de la mécanique des fluides. Une attention particulière est donnée à la compréhension des phénomènes physiques.
Théorie
- Définition du fluide vs solide
- Principes généraux de conservation
- Hydrostatique, poussée d'Archimède, stabilité des corps
- Mouvement eulérien vs lagrangien
- Equations d'Euler, de Navier-Stokes, de Bernoulli
- Notions de viscosité et de tensions visqueuses (écoulement de Couette, Poiseuille, ...)
- Théorème Pi, nombres adimensionnels et similitudes
- Ecoulements potentiels
- Effets de portance, de traînée, paradoxe de d'Alembert
- Fluide réel: écoulement laminaire, stabilité des écoulements, écoulement turbulent
- Pertes de charge en long et locales
- Hydrostatique
- Théorèmes de conservation
- Ecoulements irrotationnels et potentiels
- Portance et trainée
- Ecoulements en conduites
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Ce cours établit un lien entre des cours généraux de mathématique, physique, thermodynamique, analyse numérique... et un domaine particulier des sciences de l'ingénieur : la mécanique des fluides. Il poursuit un double objectif :
* apprendre aux étudiants à exploiter les notions étudiées dans ces cours généraux pour aborder une discipline nouvelle, ce qui implique de "croiser" ces notions et de développer une démarche synthétique et appliquée
* donner aux étudiants les bases de la mécanique des fluides et leur apprendre à les appliquer sur quelques cas concrets.
Pour les étudiants ingénieurs qui se spécialiseront dans les domaines des constructions, de la géologie, de la mécanique, de l'aéronautique, de la physique appliquée, ce cours servira de fondement à une suite de cours plus spécialisés tels la Mécanique des Fluides, Hydraulique, Hydraulique Appliquée et environnementale, l'Hydrogéologie, l'étude des Pompes et Turbines, l'hémodynamique...
Pour les autres, ce cours est une formation à la démarche scientifique de l'ingénieur tout en fournissant le "vocabulaire de base" qui permettra de dialoguer avec les spécialistes
Une attention particulière est consacrée aux résistances des corps dans le fluide, aux écoulements en canalisation en mouvements permanents et non permanents, à l'écoulement d'un fluide parfait et aux applications du théorème des quantités de mouvement.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, II.1, III.1, III.2, IV.1, IV.2, VI.1, VI.2, VII.2 du programme de bachelier ingénieur civil.
Savoirs et compétences prérequis
Cours de Physique Générale , Cours d'Analyse Mathématique, Cours d'Analyse Numérique, Cours de mécanique des matériaux
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Répétitions d'exercices (2 h/semaine).
Travaux dirigés en groupe et individuel, numériques ou en Laboratoire d'hydraulique des constructions sur 2 matières importantes du cours :
- écoulements irrotationnels;
- écoulements en conduites.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
2ème quadrimestre
Cours ex-cathedra. Podcasts disponibles pour chaque séance théorique.
Questions orales privilégiées après le cours ou à l'interruption. Questions écrites sur le forum.
Participation active aux répétitions, exercice obligatoire à réaliser en fin de séance. Ces exercices obligatoires doivent être rendus endéans un délais d'une semaine (au plus tard avant le début du prochain cours théorique). Chaque exercice obligatoire est coté.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Autre(s) site(s) utilisé(s) pour les supports de cours
- Moodle (https://moodle.hece.uliege.be/)
Informations complémentaires:
- Transparents disponibles sur la plateforme Moodle
- Notes de cours disponibles à la CdC pour les travaux pratiques.
- Notes de cours disponibles sur la plateforme Moodle pour la théorie
- Ouvrage(s) de référence : Mécanique des fluides (C. Ancey) - Fundamentals of Fluid Mechanics (Wiley & Streeter) - Mécanique des Fluides (M. Fermigier)
- Lecture(s) obligatoires(s) : NON
- Lecture(s) conseillée(s) : Mécanique des fluides (C. Ancey)
Modalités d'évaluation et critères
La fourniture des rapports de travaux pratiques est obligatoire pour passer l'examen et donne lieu à une cote individuelle. Aucun rendu en seconde session n'est accepté.
Les exercices obligatoires à remplir en ligne en fin de séance pratique donnent lieu à une note individuelle. Le délai est précisé sur la plateforme. Aucun rendu en seconde session n'est accepté.
Une évaluation écrite pour l'ensemble du cours a lieu en session en juin ou en août/septembre. Elle comprend une partie théorique et une partie d'exercices.
Les évaluations théoriques sont à livres fermés. Une liste de questions est remise à titre indicatif. Les évaluations pratiques ont lieu à livres ouverts.
La cote finale est obtenue par pondération des cotes partielles; soit 25% pour le rapport du projet transversal et le laboratoire, 5% pour les exercices obligatoires et 70% pour l'évaluation écrite.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Contacts
Professeur : Pr. Michel Pirotton, +32 (0)4 366 95 36, michel.pirotton@uliege.be
Assistant : Ir. Vincent Schmitz, +32 (0)4 366 90 04, V.Schmitz@uliege.be