E.N.S.G.T.I. LIVRET DES COURS PREMIÈRE ANNÉE (1A L3) UNIVERSITE DE PAU ET DES PAYS DE L ADOUR

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1 UNIVERSITE DE PAU ET DES PAYS DE L ADOUR E.N.S.G.T.I. Ecole Nationale Supérieure en Génie des Technologies Industrielles LIVRET DES COURS PREMIÈRE ANNÉE (1A L3)

2 Première année (L3) Tronc commun 1ère année - Tronc Commun Horaire(h) ECTS / Coef. Unité d'enseignement (UE) Unité Pédagogique (UP) Enseignants (CM) UE UP Tot UE Tot UP ECTS UE Coef. UP GC1LC1 Anglais Delambre Sept.-Janv GC1LC2 Langue 2 (Espagnol ou Allemand) Meunier - Cobos - Armenta / Hebner Fev.-Juin 20 1 GC1LC3 Projet Professionnel Mercadier Fev.-Juin 20 2 Langue - Culture de l'ingénieur I GC1LC GC1LC4 Management comptable et financier I Botton Sept.-Janv GC1LC5 Contrôle de gestion - Analyse de coût Leman Fev.-Juin 30 2 GC1LC6 Société - Energie - Environnement Gibout Sept.-Janv GC1MI1 Mathématiques - Algèbre et analyse tensorielle Laurent, Couture Sept.-Janv GC1MI2 Probabilités - Statistiques Tinsson Sept.-Janv Mathématique - Informatique I GC1MI GC1MI3 Calcul scientifique I Gibout Fev.-Juin 30 2 GC1MI6 Programmation Franquet, Gibout Sept.-Janv GC1TB1 au génie des procédés Mory Sept.-Janv GC1TB2 Thermodynamique des solutions Cézac Fev.-Juin 40 3 Thermodynamique - Bilan GC1TB GC1TB3 Thermodynamique générale Serin Sept.-Janv GC1TB4 Thermodynamique chimique Laurent Sept.-Janv GC1TB5 Eléments de flowsheeting + PID Reneaume, Ricarde Fev.-Juin 40 3 GC1TM1 aux phénomènes de transport Marias Sept.-Janv GC1TM2 Conduction I Bernada, Bédécarrats Fev.-Juin 20 1 GC1TM3 Diffusion Bernada Sept.-Janv Transfert - Mécanique I GC1TM GC1TM4 Rayonnement Vaxelaire Sept.-Janv GC1TM5 Mécanique des milieux continus Couture Sept.-Janv GC1TM6 Mécanique des fluides I Laurent Fev.-Juin 40 3 Stage Ouvrier GC1SO GC1SO1 Juillet ou Aout 1 mois 5 5 Total TC

3 Langue Culture de l ingénieur GC1LC Etre capable de communiquer en anglais (Niveau B2) Maîtriser les bases d une seconde langue Connaître les principes de base de comptabilité, de contrôle de gestion et d analyse de coût Etre conscient des ordres de grandeur en matière de production et d usage de l énergie, ainsi que de leur impact sur l environnement Unité d'enseignement (UE) Langue - Culture de l'ingénieur I Horaire(h) ECTS / Coef. Unité Pédagogique (UP) Enseignants (CM) UE UP Tot UE Tot UP ECTS UE Coef. UP GC1LC1 Anglais Delambre Sept.-Janv GC1LC2 Langue 2 (Espagnol ou Allemand) Meunier - Cobos - Armenta / Hebner Fev.-Juin 20 1 GC1LC3 Projet Professionnel Mercadier Fev.-Juin 20 2 GC1LC GC1LC4 Management comptable et financier I Botton Sept.-Janv GC1LC5 Contrôle de gestion - Analyse de coût Leman Fev.-Juin 30 2 GC1LC6 Société - Energie - Environnement Gibout Sept.-Janv. 10 1

4 ANGLAIS GC1LC1 Coefficient 2 & 1 (Cours / TD / TP) Septembre Janvier & Février - Juin 30h et 20h Y. Delambre Bon niveau en anglais Contrôles Continus: Oral, Lecture, Vocabulaire, Grammaire, Toeic Tests Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Préparation pour améliorer le niveau de TOEIC Améliorer les compétences requises pour le TOEIC : écoute, lecture, vocabulaire et grammaire. Le contenu des leçons est l anglais d affaires en rapport avec la future vie professionnelle. Contenu / Plan Anglais d affaires: Oral, Lecture, Vocabulaire, Grammaire et Préparation TOEIC Internet, Polycopiés, Toeic Tests Blancs

5 ALLEMAND GC1LC2a Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Février - Juin - / 20h / - Ebner 5 ans d allemand (4 ème à terminale) Contrôle vocabulaire en cours de semestre, lettre de motivation et CV notés, DS en fin de semestre Rédiger un CV et une lettre de motivation, se présenter à un entretien d embauche, effectuer des recherches sur internet, être en mesure de participer à une conversation d ordre général Contenu Révisions grammaticales des structures fondamentales, vocabulaire spécifique (recherche d un emploi), vocabulaire utilisé dans une conversation d ordre général, compréhension écrite et orale ( articles, vidéos..) DW, Articles (Die Zeit, FAZ ) SOS Allemand (niveau 1 et 2), Ellipses

6 ESPAGNOL GC1LC2e Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Février - Juin - / 20h / - Ana Armenta-Lamant/ Ana Cobos Arnau/ Caroline Meunier Aucun (répartition des étudiants en groupes de niveaux) Contrôle continu+examen final L objectif est d améliorer les cinq compétences du Cadre européen commun de référence pour les langues. Etre capable de comprendre et de se faire comprendre en espagnol dans les diverses situations communicatives de la vie courante ainsi que dans quelques situations professionnelles. En fonction du niveau du groupe, connaître, maîtriser ou approfondir les bases de la langue. Contenu Variable en fonction du niveau. Méthodes d espagnol : Prisma Ed. Edinumen- Presse-Sites Internet Documents audio et vidéo-civilisation et Entreprise-Ecrits professionnels-communication interne et externe..

7 INSERTION PROFESSIONNELLE GC1LC3 Coefficient 2 (Cours. / TD. / TP.) Février - Juin 4h / 2h / 14h Pr. J. Mercadier Aucun Rédaction d un dossier (10 pages, coefficient 1) et présentation orale (10 mn + 10mn de question, coefficient 1) Le but de ce projet est d amener chaque élève à réfléchir à son projet professionnel. Cela doit lui permettre d organiser sa scolarité en deuxième et troisième année (stages, séjours à l étranger, projets, parcours de 3 ème année) en conformité avec ses souhaits d insertion professionnelle. A l issu de ce projet, l élève sera capable de rechercher les éléments nécessaires à sa recherche d emploi. Contenu Présentation des objectifs et attentes pour la rédaction du document écrit et de la présentation orale. - Les grandes fonctions dans l entreprise - Les secteurs d activité - du marché de l emploi - L intérêt du stage en entreprise - Caractérisation des entreprises

8 MANAGEMENT COMPTABLE ET FINANCIER I GC1LC4 Coefficient 3 (Cours. / TD. / TP.) Septembre - Janvier 26h / 14h / - C. Botton de la participation et de l assiduité en TD (environ 30% de la note finale) Examen final écrit en janvier de 2 heures (environ 70% de la note finale) Contenu Les maitriser les principes et notions comptables de base (élaborer des états financiers, enregistrer des écritures comptables pour des opérations de base d exploitation, investissement et financement)

9 CONTROLE DE GESTION ANALYSE DE COUT GC1LC5 Coefficient 2 (Cours. / TD. / TP.) Février - Juin 30h / - / - V. Leman Initiation à la comptabilité générale Ecrit de 2 heures L analyse des coûts et le contrôle de gestion, outils de management s adaptant aux processus de production de l entreprise. Les : - Comprendre les différentes méthodes de calcul des coûts - Etre capable de choisir la meilleure méthode pour aider à la prise de décision - Etablir des budgets, calculer et analyser les écarts avec les réalisations pour éventuellement prendre des décisions correctives Contenu PREMIERE PARTIE Analyse de coûts Analyse par objet de coût : produit ou commande ou service ou projet - Méthode du coût complet - Méthode du coût variable - Méthode du coût spécifique - Analyse coût-profit-volume DEUXIEME PARTIE Contrôle de gestion Les différents budgets par fonction Le contrôle de la performance Les tableaux de bord Alazard Claude, Sépari Sabine «Contrôle de gestion, DCG 11, manuel et applications» 2007, éditions Dunod

10 SOCIÉTÉ - ÉNERGIE - ENVIRONNEMENT GC1LC6 Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Septembre - Janvier 6h / 4h / - Dr. Stéphane Gibout 1 heure d examen Depuis que l Homme utilise de l énergie pour améliorer sa qualité de vie, il a un impact sur son environnement. Avec la croissance continue de la population et l augmentation des besoins énergétiques individuels, se pose maintenant les questions relatives à la disponibilité des ressources. Ajoutons également que l énergie à un prix et que les ressources ne sont pas uniformément réparties sur la planète. Vous avez dit complexité? Ce cours a pour ambition de mettre en lumière les relations complexes qui existent entre l Homme, sa consommation d énergie et son influence sur la planète. Contenu 1. La consommation énergétique et qualité de vie 2. Les ordres de grandeur en matière de production et d usage de l énergie 3. Les énergies fossiles : état, impacts et avenir 4. L effet de serre : Causes et conséquences probables 5. Les énergies renouvelables : faire du neuf avec du vieux

11 Mathématique Informatique I GC1MI Maitriser les concepts mathématiques et numériques nécessaires au métier de l ingénieur Maîtriser certains langages structurés de programmation Unité d'enseignement (UE) Mathématique - Informatique I Horaire(h) ECTS / Coef. Unité Pédagogique (UP) Enseignants (CM) UE UP Tot UE Tot UP ECTS UE Coef. UP GC1MI1 Mathématiques - Algèbre et analyse tensorielle Laurent, Couture Sept.-Janv GC1MI2 Probabilités - Statistiques Tinsson Sept.-Janv GC1MI GC1MI3 Calcul scientifique I Gibout Fev.-Juin 30 2 GC1MI6 Programmation Franquet, Gibout Sept.-Janv. 60 4

12 MATHEMATIQUES - ALGEBRE ET ANALYSE TENSORIELLES GC1MI1 Coefficient 4 (Cours / TD / TP) Septembre - Janvier 26h / 24h / - Dr. S. Laurent, Dr. F. Couture - 1 examen de 2h Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Ce module présente les outils mathématiques essentiels permettant de traiter la majorité des phénomènes physiques fondamentaux. Après ce cours, les : - maîtriser le calcul matriciel, - être capables de résoudre analytiquement les systèmes linéaires, - être capables de calculer les intégrales simples, doubles, triples ainsi que les intégrales curvilignes et de surface, - être capables de manipuler le gradient, la divergence et le rotationnel, - être capables de résoudre analytiquement les équations différentielles, - être capables d intégrer et dériver des champs de tenseurs, - être capables, d un point de vue mathématique, de lire et comprendre les équations de transport de chaleur et de masse. /

13 Contenu / Plan Chapitre I. Calcul matriciel Matrices Déterminants Résolution analytique des systèmes linéaires Réduction des matrices. Chapitre II. Fonctions de plusieurs variables Définition Calcul différentiel. Chapitre III. Calcul intégral Intégrales simples Intégrales doubles Intégrales Triples. Chapitre IV. Analyse vectorielle Opérateurs différentiels Intégrales curvilignes et de surface Formules de transformation. Chapitre V. Equations différentielles Equations différentielles du 1 er ordre Equations différentielles linéaires du 2 ème ordre. Chapitre VI. Transformation de Laplace Intégrales généralisées Transformation de Laplace des fonctions usuelles Produit de convolution Fonction de Dirac. Chapitre VII. Analyse de Fourier Séries Séries de Fourier Transformation de Fourier. Chapitre VIII Algèbre et analyse tensorielles Algèbre : définition des tenseurs et des opérations associées (produit tensoriel et produit contracté) en repère cartésien orthonormé. Analyse : intégration et dérivation des champs de tenseurs (vecteur, tenseur du second et du troisième ordre), gradient, divergence, produit vectoriel, Mathématiques d usage courant pour scientifiques et ingénieurs, Belorizky E., cahiers 128, Nathan université. HLADICK J. Le calcul vectoriel en physique, Paris, Ellipse, 1993 HLADICK J. Le calcul tensoriel en physique, Paris, Masson, 1995

14 PROBABILITES - STATISTIQUES GC1MI2 Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Septembre - Janvier 10h / 10h / - Dr. W. Tinsson Examen écrit de 2h Ce cours est axé sur les probabilités et les méthodes statistiques élémentaires. Comprendre et modéliser un phénomène aléatoire est primordial pour bon nombre de situations pratiques où des méthodes déterministes s adaptent mal. Une attention particulière est portée aux exemples de situations réelles...après ce cours les : - connaître les concepts de base des probabilités, - être capables de modéliser un phénomène aléatoire, - connaître les concepts statistiques de base, - être capables d ajuster un modèle statistique linéaire. Contenu Partie I: probabilités,. Partie II: statistiques inférentielles, Partie III: modèles statistiques linéaires. G. Saporta, Probabilités, Analyse des Données et Statistique. Editions Technip

15 CALCUL SCIENTIFIQUE I GC1MI3 Coefficient 2 (Cours. / TD. / TP.) Février - Juin 14h / 16h / - Dr. S. Gibout Test intermédiaire 1h (1/3) / examen de 2h (2/3) Ce module aborde les techniques numériques d approximation et de résolution. Contenu L objectif de ce module est de fournir aux étudiants de solides bases en calcul scientifique leur permettant d utiliser de manière autonome l outil informatique dans le cadre de la modélisation et l analyse de données. Les applications informatiques seront basées sur le langage Fortran Résolution des systèmes linéaires 2. Techniques d interpolation et d approximation 3. Intégration et dérivation numérique 4. Equations non linéaires 5. Résolution de systèmes d équations différentielles ordinaires

16 PROGRAMMATION GC1MI6 Coefficient 4 (Cours / TD / TP) Septembre Janvier 26h / 34h / - Dr E. FRANQUET, Dr. S. GIBOUT - Un examen écrit sur chaque partie du cours et un projet informatique final Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Ce cours aborde les notions essentielles de la programmation, de la connaissance de base d un ordinateur jusqu aux concepts liés au développement informatique. Les éléments nécessaires à l écriture d un programme dédié à du calcul scientifique sont abordés. Après ce cours, les : Etre capable de concevoir l archétype d un programme. r un programme séquentiel en Fortran. Réaliser des calculs en Excel VBA..../...

17 Partie I : Méthodologie de développement informatique 1) Histoire de l informatique 2) Architecture d un ordinateur 3) Codage de l information 4) Langages de programmation 5) Réseaux et Internet 6) Développement logiciel Contenu / Plan Partie II : Programmation en Fortran 1) Généralités 2) Types de données 3) Opérateurs 4) Tableaux 5) Fonctions intrinsèques 6) Algorithmique 7) Sous-programmes 8) Entrées-Sorties 9) Suppléments Partie III : Programmation sous Excel - VBA 1) Généralités 2) Types de données 3) Tableaux 4) Algorithmique 5) Tableur 6) VBA 7) Procédures 8) Interface Homme-Machine Numerical recipes in Fortran 77 : the art of scientific computing, W.H. Press et al, Cambridge University Press (1992) Programmer en Fortran 90 Guide Complet, C. Delannoy, Edition Eyrolles (2000) Manuel Complet du Langage Fortran 90 et 95, P. Lignelet, Masson (1996) Fortran 95 Handbook, A. Brainerd et al., MIT Press (1997) technology Programming Languages Fortran Part 1 : Base language, International Standard, ISO/IEC (1997) Cours Fortran 95, P. Corde et H. Delouis, IDRIS (2008) Les apports de Fortran 2003, P. Corde et H. Delouis, IDRIS (2008)

18 Thermodynamique Bilan GC1TB Savoir évaluer l enthalpie, l entropie et le potentiel chimique des corps purs et des mélanges Savoir formuler et manipuler le premier et le second principe de la thermodynamique avec ou sans réaction chimique Savoir calculer les équilibres entre phase Connaître les principales opérations unitaires de façon à pouvoir comprendre et construire un schéma de procédé Savoir formuler et résoudre un problème de simulation de procédé grâce à un logiciel commercial Unité d'enseignement (UE) Thermodynamique - Bilan Horaire(h) ECTS / Coef. Unité Pédagogique (UP) Enseignants (CM) UE UP Tot UE Tot UP ECTS UE Coef. UP GC1TB1 au génie des procédés Mory Sept.-Janv GC1TB2 Thermodynamique des solutions Cézac Fev.-Juin 40 3 GC1TB GC1TB3 Thermodynamique générale Serin Sept.-Janv GC1TB4 Thermodynamique chimique Laurent Sept.-Janv GC1TB5 Eléments de flowsheeting + PID Reneaume, Ricarde Fev.-Juin 40 3

19 INTRODUCTION AU GENIE DES PROCEDES GC1TB1 Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Septembre Janvier 10h / 6h / - Pr M. Mory Aucun Examen écrit de 1h sans document Cours : cours magistraux TD :: Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Ce cours d introduction au génie des procédés explicite la démarche du génie des procédés et vise à indiquer le pourquoi des différents enseignements du cursus d un ingénieur en génie des procédés et en énergétique. Il introduit la notion d opération unitaire et le principe d un bilan de matière et d énergie. La démarche est illustrée à partir de l étude de quelques procédés impliquant des opérations unitaires classiques. Contenu / Plan Ce cours d introduction n est associé à l acquisition d aucune compétence spécifique. Il vise simplement à familiariser les étudiants avec une démarche. En insistant sur les concepts de puissance et d énergie et sur quelques concepts importants utilisés par le génie des procédés et le génie thermique, ce cours cherche à s adresser aux deux spécialités de l ENSGTI. Définition et objectifs du genie des procédés Exemple 1 : Emulsion huile/eau, illustrée par la fabrication d une mayonnaise, pour discuter le changement d échelle Exemple 2 : réaction chimique dans un réacteur (cinétique chimique et thermique) Notion d opération unitaire : mélange, réaction, séparation Exemple 3 : procédé de séparation thermodynamique illustré par la distillation Exemple 4 : transferts interfaciaux, illustré par un procédé de lavage de gaz, pour introduire la notion de surface spécifique et de bilan massique Puissance et énergie : unités et ordres de grandeur Exemple 5 : vinification Procédés de séparation mécanique Génie des procédés, ouvrage coordonné par A. Storck et G. Grevillot, Collection Tech & Doc, Lavoisier, 1993

20 THERMODYNAMIQUE DES SOLUTIONS GC1TB2 Coefficient 3 (Cours / TD / TP) Février - Juin 20h /20h / - Pr Cézac Cours de thermodynamique générale et cours de thermochimie 1 épreuve écrite de 2h Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques La thermodynamique des solutions est un outil essentiel pour l analyse de procédés réels. L objectif premier de ce cours est de présenter de façon compréhensible les propriétés thermodynamiques des systèmes multiconstituants et les équilibres de phases. Contenu / Plan Après ce cours, les : avoir une connaissance solide des différents modèles thermodynamiques impliqués dans le calcul des propriétés partielles ainsi que dans la description des équilibres de phases. o Rappels o Propriétés partielles o Potentiel Chimique o Modèle du Gaz Parfait o Solution idéale o Solution réelle o Modèles de ge o Equilibre de phases o Equations d état J. Vidal, Thermodynamique : application au Génie Chimique et à l industrie pétrolière, Ed. Technip, Smith et Van Ness, to Chemical Engineering Thermodynamics, Ed. Mc Graw- Hill, Inc, 1987

21 THERMODYNAMIQUE GENERALE GC1TB3 Coefficient 3 (Cours / TD / TP) Septembre - Janvier 20h / 20h / - J.P.SERIN - contrôle de connaissance de 20 min / générale de 2 h / Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Cours général sur les lois et principes de la thermodynamique des systèmes corps purs fermés et/ou ouverts, avec ou sans changement de phases. Contenu / Plan Savoir définir et décrire un système. Connaître les fonctions de la thermodynamique. Appliquer les lois de la thermodynamique pour des bilans énergétiques, enthalpiques, entropiques, exérgétiques. Connaître les lois des équilibres. Avoir des connaissances détaillées sur les transformations de phases du corps pur. Rappels sur les principales définitions en thermodynamique d un système. Caractéristiques, variables d états. Principes de la thermodynamique des systèmes corps purs multiphasique Différentielles des fonctions d état. Applications au Gaz Parfait Chemin thermodynamiques Grandeurs résiduelles Transformations de phases du corps pur. Notion d exergie. Bilans et rendements.

22 THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE GC1TB4 Coefficient 2 (Cours / TD / TP) Septembre - Janvier 16h / 14h / - S. Laurent GC1TB3 Thermodynamique générale 1 examen de 2h Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Le rôle de la thermodynamique chimique est de prédire si un système chimique peut évoluer spontanément et comment il va évoluer à partir du calcul de deux fonctions d état fondamentales : l énergie et l entropie. Contenu / Plan Après ce cours, les : - être capables d évaluer l enthalpie, l entropie et le potentiel chimique des constituants de systèmes chimiques idéaux ou réels, - être capables de calculer les grandeurs standards et réelles des réactions chimiques (énergie, entropie, enthalpie libre, ) en fonction de la température, de la pression et de la composition du système, - être capables d évaluer les variations d enthalpie et d entropie dans des systèmes fermés sièges de réactions chimiques en utilisant les premier et second principes de la thermodynamique, - être capables de prédire l évolution d une réaction chimique et de déterminer l état final du système quand l équilibre est atteint. Chapitre I. Variables et fonctions d état Transformation chimique Grandeurs de réaction. Chapitre II. Premier principe de la thermodynamique Energie interne et enthalpie Thermochimie. Chapitre III. Deuxième et troisième principes Entropie 2 e principe 3 e principe Variation d entropie lors d une réaction chimique. Chapitre IV. Enthalpie libre et potentiel chimique Energie libre Enthalpie libre Variation d enthalpie libre pour un système fermé sans réaction chimique Potentiel chimique. Chapitre V. Réactions chimiques équilibrées Evolution de la réaction chimique Variance Déplacement de l état d équilibre. Thermodynamique chimique, Oturan M.A., Robert M., Collection Grenoble Sciences.

23 SCHEMAS PID - ELEMENTS DE FLOWSHEETING GC1TB5 Coefficient 3 (Cours / TD / TP) Février - Juin 20h / 20h / - M. Ricarde, J-M. Reneaume, F. Marias, J-P. Serin Thermodynamique des solutions (GC1TB2) Examen individuel sur machine (2h) Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Ce cours est dédié à la lecture et l élaboration des schémas P&ID, un outil central dans le processus d industrialisation ainsi qu à la simulation des procédés en régime stationnaire. Les concepts de base sont tout d abord introduits. Nous traitons ensuite des exemples grâce à un simulateur de procédés continus (ProSim Plus ) Après ce cours, les : - Comprendre les schémas procédés instrumentés. - Etre capable de concevoir des schémas instrumentés (T.I., P.C.F.I., P&ID). - Savoir modéliser le procédé au niveau système (choix des modèles et de leurs configurations) - Avoir des connaissances théoriques de base concernant les stratégies de résolution (modulaire, orientée équations) et concernant les méthodes numériques (Wegstein, Broyden ) - Être capables de s adapter à l utilisation des différents simulateurs de procédés continus commerciaux - Être capables de faire une analyse critique des résultats d une simulation (cohérence physique, analyse de sensibilité ) /

24 PID Rôle du schéma PID Rappels des fonctions d'instrumentation, d'automatisme et de supervision. Définition des termes utilisés. Equipements et tuyauteries Représentation et désignation. Symbolisation des éléments de tuyauterie. Classe de tuyauterie. Instrumentation Identification et symbolisation des instruments et de leurs fonctions (mesure, détection, seuil, alarme, sécurité, etc.). Symbolisation des vannes et actionneurs. Contenu / Plan ELEMENTS DE FLOWSHEETING Concepts de base - : classification des procédés, de la simulation à la conception - Classification des modèles et formulation - Différentes stratégies de résolution (Orientée Equation, Modulaire ) - La stratégie de résolution modulaire (notions de : Module, Courant Coupé, Recyclage, Spécification ) - Méthodes numériques (Newton Raphson, Weigstein ) les outils de simulation (environnement de Flowsheeting) Des exemples de simulation sont traités avec le simulateur de procédés continus ProSim Plus : procédé HDA, Oxyde d éthylène Normes ISA S 5-1, 5-2, 5-3 et NF E

25 Transfert - Mécanique I GC1TM Connaître les lois fondamentales du transport moléculaire (lois de Fick, Fourier et Newton) et du rayonnement Savoir formuler des bilans de matière, d énergie et de quantité de mouvement et savoir les résoudre dans des cas simples Connaître les principaux nombres adimensionnels Unité d'enseignement (UE) Transfert - Mécanique I Horaire(h) ECTS / Coef. Unité Pédagogique (UP) Enseignants (CM) UE UP Tot UE Tot UP ECTS UE Coef. UP GC1TM1 aux phénomènes de transport Marias Sept.-Janv GC1TM2 Conduction I Bernada, Bédécarrats Fev.-Juin 20 1 GC1TM3 Diffusion Bernada Sept.-Janv GC1TM GC1TM4 Rayonnement Vaxelaire Sept.-Janv GC1TM5 Mécanique des milieux continus Couture Sept.-Janv GC1TM6 Mécanique des fluides I Laurent Fev.-Juin 40 3

26 INTRODUCTION AUX PHENOMENES DE TRANSPORT GC1TM1 Crédits (ECTS) 1 (Cours / TD / TP) Septembre-Janvier 6h / 4h / - Frederic Marias Ecrite 2h Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Les phénomènes de transport de matière, de quantité de mouvement et d énergie interviennent de façon permanente dans notre quotidien. La conservation des grandeurs associées à ces transports est au cœur du dimensionnement des différentes opérations unitaires constituant un procédé de fabrication. Leur écriture mathématique requiert donc une formalisation de l observation de ces phénomènes et c est précisément l objet de ce module de formation Contenu / Plan Après ce cours, les : Savoir établir des bilans de masse, d énergie et de quantité de mouvement sur des systèmes macroscopiques Connaître les 3 lois de transport moléculaire Connaître les principaux nombres adimensionnels du génie des procédés. Partie I : Lois de conservation Ecriture générale des lois de conservation, application a des systèmes simples Partie II : Transport moléculaire Masse (loi de Fick) Chaleur (loi de Fourier) Quantité de mouvement (loi de Newton) Partie III : nombres adimensionnels Prandtl Schmidt Lewis Bird Stewart Lightfoot, Transport Phenomena 2 nd Edition, Wiley, 2002 Beek & Muttzall, Transport Phenomena, Wiley, 1975

27 CONDUCTION I GC1TM2 Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Février Juin 10h / 10h - P. Bernada/ J-P. Bédécarrats Mécanique des milieux continus (GC1TM4)- Thermodynamique Générale (GC1TB3) Ecrit 2h Cours : cours magistraux TD :: Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Contenu / Plan L objectif de ce cours est de donner aux élèves les bases rigoureuses en conduction. Après ce cours, les : - être capables d écrire correctement l équation de la chaleur pour différentes configurations géométriques, la loi de Fourier et les conditions de contacts parfaits entre deux solides. - Résoudre l équation de la chaleur, en stationnaire ou en transitoire, dans des cas simples. - Calculer le flux de chaleur échangé à l interface d un solide et d un fluide ou entre deux solides I. transport de chaleur dans les solides non déformables - Définition du flux de chaleur par contact, loi de Fourier, conductivité thermique, - Equation de conservation de l énergie, conduction stationnaire et transitoire, - Implication de l inégalité de Clausius-Duhem II. Transfert de chaleur par contact entre deux corps solides - Etude des conditions de contact parfait entre deux solides III. Bilans d énergie sur des systèmes macroscopiques - Intégration des équations locales sur des corps ou des systèmes macroscopiques, - Comparaison de cette méthode avec les méthodes plus simples et plus intuitives IV. Concepts fondamentaux de conduction - Généralités, définition. - Formes de l équation de la chaleur. - Conditions aux limites spatio-temporelles. - Régime permanent. Notions de résistances thermiques. Cas des ailettes. - Régime variable. Critère de Biot. Etude des corps épais. - Advanced transport phenomena, J.C. Slattery, Cambridge Press, Transport phenomena, Bird, Stewart and Lightfoot, John Wiley and Sons, Fundamental principles of heat transfer, WHITAKER Stephen. KRIEGER, 1977

28 DIFFUSION GC1TM3 Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Septembre - Janvier 4h /6h / - Dr. P. Bernada, Dr. J. Olivier Mécanique des milieux continus (GC1TM4) 1h / 1h Cours : cours magistraux TD : Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Contenu / Plan L objectif de ce cours est de donner aux élèves les bases de la théorie des mélanges et de la diffusion dans les milieux continus. Après ce cours, les : - être capables d écrire correctement l équation de diffusion pour différentes configurations géométriques, la loi de Fick et les conditions de transfert entre deux milieux multiconstituants. - Résoudre l équation de la diffusion, en stationnaire ou en transitoire, dans des cas simples. - Calculer le flux de matière total au sein d un binaire dans des cas simples (diffusion equimolaire, milieu stagnant, milieu dilué) I généralités sur le transport par diffusion - Définition du flux de matière diffusif, loi de Fick, coefficient de diffusion binaire II Eléments de la théorie des mélanges dans les milieux continus - Concept de milieu continu multiconstituant, - Ecriture des équations de conservation pour chacune des espèces chimiques, - Ecriture des équations de conservation du mélange, - Simplification du modèle, lien avec la loi de Fick et l équation classique de diffusion III Transfert de matière entre deux milieux continus multicomposant - Advanced transport phenomena, J.C. Slattery, Cambridge Press, Transport phenomena, Bird, Stewart and Lightfoot, John Wiley and Sons, 1960

29 TRANSFERT DE CHALEUR PAR RAYONNEMENT GC1TM4 Coefficient 1 (Cours. / TD. / TP.) Septembre - Février 6h / 14 h / - Dr. J.Vaxelaire- Dr. P. Bernada Test écrit de 2h Cours : cours magistraux TD :: Travaux Dirigés TP : Travaux Pratiques Le transfert de chaleur par rayonnement est un phénomène important à prendre en compte notamment dans les systèmes dans lesquels des fortes températures sont impliquées. Le but de ce cours est de présenter les éléments de base nécessaires pour aborder des problèmes simples dans lesquels ce type transfert de chaleur est impliqué. Après ce cours, les : - avoir les connaissances de bases pour aborder les problèmes de rayonnement - être capables de prendre en compte le rayonnement dans des systèmes thermique relativement simples /