Enseignants: Tommaso CAPURSO, Michaël HEYER, Patrick KUSZLA, Abel Netter, Florent RAVELET, Christophe SARRAF
Paris
2026-2027
18309
1er semestre
UE ENGI
A l’issue de l’UE, l’étudiant sera capable de :
- Comprendre, modéliser et analyser le fonctionnement d’un système énergétique fluide et de ses composants, dans une perspective d'efficience énergétique et de réduction des impacts environnementaux.
AAV 1. Calculer des bilans d'énergie sur les différents organes et sur un système énergétique dans son ensemble. Tracer les cycles
thermodynamiques associés dans une perspective d’analyse de l’efficience énergétique (notions de chaleur fatale).
Distinguer les différents modes de transfert thermique et les différents régimes d'écoulement dans les systèmes
énergétiques.
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- L'apprenant doit être capable de comprendre les flux d'énergie au sein de systèmes complexes, depuis la consommation d'énergie primaire jusqu'au service final rendu et en ayant conscience des pertes énergétiques sous-jacentes et de leurs causes. Il doit maîtriser les outils de représentation classique des machines thermodynamiques (T,s et P,V) pour les machines thermodynamiques usuelles. Il doit pouvoir envisager des solutions d'amélioration de type cogénération/récupération d'énergie.
AAV 2. Analyser le fonctionnement interne et les performances de turbomachines pour mettre en place un dimensionnement en
répondant à un cahier des charges.
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- L'apprenant doit être capable de mener une analyse multicritère et proposer une machine (pompe, ventilateur) adaptée au besoin exprimé dans le cahier des charges, en s'appuyant sur les notions suivantes : machine réceptrice ou génératrice, triangle des vitesses, principe de similitude en compressible et incompressible, stabilité et limites de fonctionnement. Le cas échéant, il peut être force de proposition et proposer des améliorations.
AAV 3. Analyser et décrire le fonctionnement d'une machine thermodynamique.
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- L'apprenant doit savoir comment des composants énergétiques (transférant du travail ou de la chaleur) se combinent entre eux pour faire fonctionner des machines thermodynamiques (ex. : Moteur, pompe à chaleur, pile à combustible...). Il est capable de calculer des rendements (locaux et globaux) et possède des notions de réactions chimiques et des impacts qui y sont associés.
Turbomachines :
- Fonctions des éléments constitutifs des machines (rotor, stator)
- Types de machines (radiales, mixtes, centrifuges)
- Triangle des vitesses et théorème d’Euler des turbomachines
- Similitude des turbomachines (coefficients de Rateau)
- Phénomène de cavitation : origine et conséquences
- Calcul du Net Positive Suction Head requis et disponible
- Variables d'arrêt isentropique, application au gaz parfait polytropique, nombre de Mach, ondes de choc
- Cycles thermodynamiques associés, calcul des rendements
Moteurs à combustion interne :
- Principe de fonctionnement d’un moteur à combustion interne
- Cycles thermodynamiques des moteurs
- Notions sur la combustion et la pollution
- Efficacité et récupération d’énergie sur gaz d’échappement
- PLUVIOSE Michel. Machines à fluides, Principes et fonctionnement. Collection Technosup. Ellypses, 2010
- FRANC Jean-Pierre. La cavitation : mécanismes physiques et aspects industriels. PUG, 1995
- SARAVANAMUTTOO H.I.H. Gas turbine theory. 7th ed. Pearson, 2008
- BERNARD Jacques. Turbomachines à fluides compressibles : compresseurs, turbines à gaz et à vapeur, turbomoteurs d’aéronefs. Ellipses, 2020
- LALLEMAND André. Thermomécanique des milieux fluides : application aux machines hydrauliques et thermiques. Ellipses, 2018
- MEUNIER Francis. Thermodynamique. Dunod, 2018