GCI-2008 : Systèmes hydrauliques

Transcription

1 Faculté des sciences et de génie Département de génie civil PLAN DE COURS GCI-2008 : Systèmes hydrauliques NRC Automne 2015 Préalables : GCI 1004 Mode d'enseignement : Présentiel Temps consacré : Crédit(s) : 3 Rappel des équations des écoulements en charge. Classification des écoulements en charge. Calcul de systèmes hydrauliques sous pression. Écoulements transitoires en conduites. Coup de bélier. Pompes et turbines. Considérations générales sur les écoulements à surface libre. Classification des écoulements à surface libre. Énergie spécifique. Profils des lignes d'eau : ressauts hydrauliques, courbes de remous. Plage horaire Cours en classe lundi 15h30 à 17h20 PLT-1112 Du 31 août 2015 au 11 déc mardi 13h30 à 15h20 VCH-2880 Du 31 août 2015 au 11 déc Il se peut que l'horaire du cours ait été modifié depuis la dernière synchronisation avec Capsule. Vérifier l'horaire dans Capsule Site de cours Coordonnées et disponibilités Jean-Loup Robert, ing., Ph. D. Professeur responsable PLT-1910-C jean-loup.robert@gci.ulaval.ca Disponibilités mardi : 15h30 à 16h30 - PLT-1910-C - du 1 sept au 8 déc Université Laval Page 1 de 10

2 Soutien technique Pour recevoir du soutien technique relatif à l'utilisation du Portail des Cours, contactez : Comptoir LiberT (FSG) Pavillon Adrien-Pouliot, Local 3709 aide@fsg.ulaval.ca poste 4651 Session d'automne et hiver Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi 08h00 à 18h45 08h00 à 18h45 08h00 à 18h45 08h00 à 18h45 08h00 à 16h45 Session d'été Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi 08h00 à 16h00 08h00 à 16h00 08h00 à 16h00 08h00 à 16h00 08h00 à 16h45 Université Laval Page 2 de 10

3 Sommaire Description du cours... 4 Objectifs... 4 Objectifs spécifiques... 4 Contribution à l'évaluation des qualités requises par le BCAPG... 4 Contenu et activités... 4 Évaluations et résultats... 5 Modalités d'évaluation... 5 Informations détaillées sur les évaluations sommatives... 5 Examen Examen Travail pratique... 6 Détails sur les modalités d'évaluation... 6 Politique sur les examens... 7 Échelle des cotes... 7 Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques... 8 Politique sur le plagiat et la fraude académique... 8 Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental... 8 Matériel didactique... 8 Matériel obligatoire... 8 Matériel complémentaire... 9 Logiciels... 9 Médiagraphie et annexes... 9 Solutionnaires des examens des années précédentes... 9 Université Laval Page 3 de 10

4 Description du cours Objectifs L'objectif général de ce cours est l'acquisition des connaissances requises pour dimensionner des ouvrages hydrauliques. Il fait le lien entre la théorie et la pratique en expliquant les méthodes de calcul à utiliser dans le respect des hypothèses théoriques et des contraintes pratiques pour en arriver à quantifier les différents paramètres du problème. Objectifs spécifiques Au cours de la session, les étudiants/es devront développer et contrôler les habiletés suivantes : 1. Manipuler les concepts physiques à la base de chacun des objets de ce cours : 1.1 Identifier concepts et liens de l'hydraulique ; 1.2 Décrire les concepts dans leurs propres mots ; 1.3 Démontrer la connaissance du vocabulaire associé à ce cours ; 1.4 Reconnaître le sens des termes ; 1.5 Savoir utiliser correctement les termes par écrit et verbalement. 2. Évaluer les différentes étapes menant à la résolution d'un problème ou à une conception hydraulique : 2.1 Comprendre le problème : que cherche-t-on à connaître et quelles sont les données; 2.2 Identifier, qualifier et quantifier l'information disponible ; 2.3 Appliquer une méthode de résolution adaptée aux objectifs du problème et à la qualité de l'information disponible ; 2.4 Démontrer la connaissance des hypothèses associées au concept retenu ; 2.5 Utiliser une méthode de résolution appropriée ; 2.6 Percevoir l'impact des hypothèses retenues ; 2.7 Valider la solution (ordre de grandeur et unités). Contribution à l'évaluation des qualités requises par le BCAPG Ce cours contribue à l'évaluation des qualités suivantes: Eńonce 2 : Analyse de proble mes : capacite d utiliser les connaissances et les principes approprieś pour identifier, formuler, analyser et reśoudre des proble mes d ingeńierie complexes et en arriver a des conclusions e tayeés. Eńonce 5 : Utilisation d outils d ingeńierie : capacite de creér et de seĺectionner des techniques, des ressources et des outils d ingeńierie modernes et de les appliquer, de les adapter et de les e tendre a un e ventail d activiteś simples ou complexes, tout en comprenant les contraintes connexes. Certaines questions d'examen et certains éléments du devoir seront utilisés pour évaluer en tout ou en parties ces qualités selon un système indépendant des notes d'évaluation pour l'acquisition des crédits. Contenu et activités Université Laval Page 4 de 10

5 Le tableau ci-dessous présente les semaines d'activités prévues dans le cadre du cours. Titre Semaine 1 : Équations générales en hydraulique Écoulements potentiels. Équations de Navier-Stokes. Écoulements de Couette et de Poiseuille. Semaine 2 : Écoulements en charge en régime permanent Classification des écoulements en charge. Rappel des équations. Semaine 3 : Écoulements en charge en régime permanent Lignes d'énergie. Calcul de systèmes hydrauliques sous pression à plusieurs variables. Semaine 4 : Écoulements en charge en régime permanent Pompes et turbines. Semaine 5 : Régimes transitoires dans les systèmes hydrauliques sous pression Écoulements transitoires en charge. Coups de bélier. Date 31 août sept sept sept sept Semaine 6 : Révision et examen 1 5 oct Semaine 7 : Écoulements à surface libre Considérations générales. Écoulements uniformes. Semaine 8 : Écoulements à surface libre Classification des écoulements à surface libre. Énergie spécifique. 13 oct oct Semaine 9 : Semaine de lecture 26 oct Semaine 10 : Écoulements à surface libre Profils des lignes d'eau : courbes de remous. Semaine 11 : Écoulements à surface libre Ressaut et singularités dans les écoulements à surface libre. Seuils et orifices. Transitions. Semaine 12 : Systèmes mixtes Résolution de systèmes hydrauliques mixtes. Semaine 13 : Systèmes mixtes Résolution de systèmes hydrauliques mixtes. Semaine 14 : Modélisation des écoulements à surface libre & révision Introduction à la modélisation numérique. 2 nov nov nov nov nov Semaine 15 : Examen 2 7 déc Note : Veuillez vous référer à la section Contenu et activités de votre site de cours pour de plus amples détails. Évaluations et résultats Modalités d'évaluation Sommatives Titre Date Mode de travail Pondération Examen 1 Examen 2 Le 6 oct de 13h30 à 15h20 Le 7 déc de 15h30 à 17h20 Individuel 40 % Individuel 40 % Travail pratique Dû le 4 déc à 23h59 En équipe 20 % Informations détaillées sur les évaluations sommatives Université Laval Page 5 de 10

6 Examen 1 Date et lieu : Mode de travail : Pondération : 40 % Remise de l'évaluation : Directives de l'évaluation : Le 6 oct de 13h30 à 15h20, VCH-2850 Individuel Remettre les copies dans les piles correspondant à la première lettre de votre nom de famille. Aucune sortie autorisée durant l'examen. Assurez-vous donc de prendre les dispositions nécessaires avant le début de l'examen. Matériel autorisé : Tout, à l'exception de tout support électronique (portable, tablette, etc.) Examen 2 Date et lieu : Mode de travail : Pondération : 40 % Remise de l'évaluation : Directives de l'évaluation : Le 7 déc de 15h30 à 17h20, PLT-1112 Individuel Remettre les copies dans les piles correspondant à la première lettre de votre nom de famille. Aucune sortie autorisée durant l'examen. Assurez-vous donc de prendre les dispositions nécessaires avant le début de l'examen. Matériel autorisé : Tout, à l'exception de tout support électronique (portable, tablette, etc.) Travail pratique Date de remise : Mode de travail : Pondération : 20 % Remise de l'évaluation : Directives de l'évaluation : 4 déc à 23h59 En équipe Boîte de dépot Ce travail vise à faire la synthèse de la matière vue dans le cours, soit en résolvant un système hydraulique mixte à partir d'un chiffrier (.odt) et d'un énoncé qui seront rendus disponibles à partir du 23 octobre Les livrables pour ce travail sont : a. Un fichier.ods dûment complété ; b. Un bref rapport (max 10 pages) où vous serez amené à répondre à quelques questions et à porter un jugement sur les résultats obtenus. Pour des astuces de rédaction, je vous invite à consulter le document joint à la présente évaluation. Ce travail devra absolument être réalisé en équipes de deux ou de trois étudiants. La composition des équipes est à votre discrétion. Les équipes doivent être complétées directement via l'outil de gestion des équipes du site de cours et ce, au plus tard le 9 novembre Le travail est dû au plus tard le 4 décembre 2015 à 23h59 et devra être déposé via la boîte de dépôt, sous un format archivé (.zip) comprenant votre chiffrier et votre rapport. Pour éviter les bris de mise en page, votre rapport devra être préalablement enregistré sous un format.pdf. Fichiers à consulter : devoir_sh_a15.pdf (136,32 Ko, déposé le 6 nov. 2015) devoir_sh_a15.ods (48,2 Ko, déposé le 29 oct. 2015) Détails sur les modalités d'évaluation Université Laval Page 6 de 10

7 Examens (80% de la note finale) Matériel autorisé Tout, à l'exception d'un support électronique (portable, tablette, etc.) Consignes praticulières - Avoir carte étudiante ou toute autre pièce d'identité valide avec photo au début de l'examen ; - Aucune sortie autorisée durant les examens. Il faudra donc s'assurer de prendre les dispositions nécessaires avant le début de votre examen. Une sortie durant l'examen entraînera la fin de ce dernier, et votre copie sera corrigée telle que laissée avant votre sortie. Travail pratique (20%) Ce travail vise à faire la synthèse de la matière vue dans le cours, soit en résolvant un système hydraulique mixte à partir d'un chiffrier (. odt) et d'un énoncé qui seront rendus disponibles à partir du 23 octobre Les livrables pour ce travail sont : a. Un fichier.odt dûment complété ; b. Un bref rapport (max 10 pages) où vous serez amené à répondre à quelques questions et à porter un jugement sur les résultats obtenus. Pour des astuces de rédaction, je vous invite à consulter le document joint à la présente évaluation. Ce travail devra absolument être réalisé en équipes de deux ou de trois étudiants. La composition des équipes est à votre discrétion. Les équipes doivent être complétées directement via l'outil de gestion des équipes du site de cours et ce, au plus tard le 20 octobre Le travail est dû au plus tard le 4 décembre 2015 à 23h59 et devra être déposé via la boîte de dépôt, sous un format archivé (.zip) comprenant votre chiffrier et votre rapport. Pour éviter les bris de mise en page, votre rapport devra être préalablement enregistré sous un format.pdf. Langue À la discrétion du correcteur, la note sera diminuée de 10 % si la langue ou la présentation sont déficientes. Politique sur les examens Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent rencontrer leur professeur au début de la session afin que des mesures d'accommodation en classe ou lors des évaluations puissent être prévues et planifiées suffisamment à l'avance puis mises en place. SVP se référer à la Politique de reprise des examens en vigueur au Département de génie civil. Cette politique peut être consultée à l'adresse suivante : Les étudiants doivent prendre connaissance de cette politique au début de la session de cours. Le formulaire qui accompagne cette politique est disponible à l'adresse suivante : Autorisation_de_reprise_d_une_evaluation Fevrier_2013_.pdf Échelle des cotes Cote % minimum % maximum C ,99 C 60 64,99 C ,99 Université Laval Page 7 de 10

8 Cote % minimum % maximum A A 86 89,99 A ,99 B ,99 B 75 77,99 B ,99 Cote % minimum % maximum D ,99 D 47 49,99 E 0 46,99 Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques La politique sur l'utilisation d'appareils électroniques de la Faculté des sciences et de génie peut être consultée à l'adresse : Politique sur le plagiat et la fraude académique Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: i. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; ii. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; iii. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; iv. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); v. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse. Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique d'accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf Matériel didactique Matériel obligatoire Systèmes hydrauliques ( édition ) Auteur : Jean-Loup Robert, ing., Ph. D. ( Québec, 2015 ) Université Laval Page 8 de 10

9 Les notes de cours sont téléchargeables gratuitement à partir du lien sous la présente section. Veuillez noter qu'au courant de la session, il soit tout à fait probable que des correctifs/ajouts soient faits à la version Le cas échéant, vous serez avisé via le fil de nouvelles de la page d'accueil, alors que toutes les versions apparaîtront systématiquement sous la présente section. A brief introduction to fluid mechanics ( 5e édition ) Auteur : Donald F. Young... [et al.] Éditeur : Wiley ( Hoboken, NJ, 2011 ) ISBN : Les chapitres 6, 8, 10 et 11 du manuel utilise pour le cours GCI-1004 Mećanique des fluides seront utilisés dans ce cours, notamment au niveau des exercices. Livre Systèmes hydrauliques v1.6.0 Matériel complémentaire Les lectures complémentaires et indications liées aux exercices à effectuer ou autres seront détaillées sous chaque séance du cours. Des compléments théoriques et des exercices supplémentaires seront également ajoutés, lorsque jugés à propos dans le forum Théorie/ exercices additionnels. Il incombe de la responsabilité des étudiant(e)s de prendre connaissance de ces messages. Par ailleurs, l étudiant(e) se doit d être à l aise pour effectuer certaines lectures en anglais. Logiciels Le travail pratique devra être réalisé à partir à partir du chiffrier de la série OpenOffice (logiciel libre), qui est téléchargeable gratuitement au lien externe suivant : Les versions LibreOffice 4 et 5, peuvent être utilisées à vos risques et périls, elles ne sont pas supportées dans le cadre de ce cours. Médiagraphie et annexes Solutionnaires des examens des années précédentes Octobre : Examen du 27 octobre 2004 Examen du 22 octobre 2006 Examen du 15 octobre 2007 Examen du 8 octobre 2008 Examen du 7 octobre 2009 Examen du 6 octobre 2010 Examen du 11 octobre 2011 Examen du 8 octobre 2013 Examen du 6 octobre Décembre : Examen du 16 décembre 2002 Examen du 15 décembre 2003 Examen du 14 décembre 2004 Examen du 18 décembre 2006 Université Laval Page 9 de 10

10 Examen du 17 décembre 2007 Examen du 10 décembre 2008 Examen du 9 décembre 2009 Examen du 7 décembre 2010 Examen du 13 décembre 2011 Examen du 10 décembre 2013 Examen du 7 décembre Université Laval Page 10 de 10