Hydraulique appliquée

Code UE : UTC106

  • Cours
  • 3 crédits

Responsable national

Marie DEBACQ

Responsable opérationnel

Olivier FOUCHE-GROBLA

Public et conditions d'accès

Bac+2 scientifique

Objectifs pédagogiques

Donner aux élèves les connaissances scientifiques et techniques relatives au comportement des liquides dans les procédés, les réseaux et les aquifères.
Enseignement de cours et travaux dirigés ; exemples pris dans les domaines : procédés, construction et gestion de l’eau.

Compétences visées

Maîtriser les notions et équations de base de la mécanique des fluides.
Savoir calculer les pertes de charge régulières et singulières pour un liquide dans une conduite ou un canal.
Etre capable de prédire la répartition des débits liquides dans un réseau de conduites ou de canaux.
Savoir dimensionner une pompe centrifuge pour un circuit donné.
Etre capable de calculer la perte de charge à travers un milieu poreux ou granulaire.
Pouvoir calculer la vitesse terminale de chute d'une particule ou d'un essain dans un fluide.

Contenu

1/ Introduction
Positionnement de la mécanique des fluides par rapport aux différentes spécialités concernées
2/ Éléments de mécanique des fluides
Propriétés des fluides
Notions de fluide, pression, débit, masse volumique et densité, viscosité, tension de surface et mouillabilité
Hydrostatique
Notion de particule fluide, principe fondamental de l'hydrostatique, expressions de la loi fondamentale de la statique des fluides dans d'autres champs que le champ de pesanteur, conséquences de la loi fondamentale
Écoulement stationnaire des fluides parfaits incompressibles
Conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie, diverses formes du théorème de Bernoulli et conversion d'énergies, applications de Bernoulli, notion de charge et de surface équipotentielle
Écoulement des fluides réels
Viscosité, rhéologie, nombre de Reynolds, des profils de vitesse à la notion de couche limite, compressibilité
3/ Hydraulique
Pertes de charge
Pertes de charge régulières, pertes de charge singulières, écoulement sous pression, écoulement à surface libre, calcul de conduites et réseaux
Écoulement à surface libre
Régime fluvial ou torrentiel, écoulement laminaire ou turbulent, équation de Manning et Strickler, loi de Chézy
Régime transitoire
Pompes
Technologie et dimensionnement des pompes, refoulement et relevage
4/ Écoulement dans les milieux poreux
Charge et piézométrie
Milieu granulaire et milieu poreux, porosité cinématique, degré de saturation, gravité et capillarité, pression interstitielle et succion, infiltration et drainage, percolation, nappe libre ou captive, piézomètre, surface piézométrique, carte en courbes isopièzes
Écoulement saturé : vitesse de filtration et perméabilité
Équation de Navier-Stokes, changement d’échelle et anisotropie, filtration, porosité et perméabilité, relations empiriques dérivées de la loi de Darcy (Forchheimer, Kozeny-Carman, Ergün, Leva…)
Diffusivité et pompage
Équation différentielle de la diffusivité, solution de Dupuit pour le régime permanent, solution de Theis et approximation de Jacob pour le régime transitoire, application au pompage et à l’injection en nappe
5/ Suspension et interactions fluide/solide
Écoulement des fluides autour des particules
Mise en évidence ; coefficient de traînée ; interaction électrostatique
Mouvement des particules au sein des fluides dans le champ de pesanteur
Problématique ; vitesse terminale de chute ; loi de Stokes et sédimentométrie ; cas des essaims de particules ; cas d'un solide soumis à une force centrifuge
Comportement du fluide et des particules lors de la filtration
Sables, limons et argiles, surface spécifique, rétention, colmatage, gammadensimétrie
6/ Conclusion
Du principe fondamental de l’hydrostatique à l’équation de BERNOULLI généralisée, lien avec UTC107

Bibliographie

  • Régis JOULIÉ : Mécanique des fluides appliquée (Ellipses, Paris, 1998)
  • J. BONNIN, J-C. BUVAT, X. COSSON, M. DEBACQ, H. DESMORIEUX et C. LACOUR : http://gpip.cnam.fr/ressources-pedagogiques-ouvertes/hydraulique/
  • Henri FAUDUET : Mécanique des fluides & des solides appliquée à la chimie (Tec&Doc Lavoisier, Paris, 2011)
  • Noël MIDOUX : Mécanique et rhéologie des fluides en génie chimique (Tec&Doc Lavoisier, Paris, 1985)

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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Type
Intitulé
Equipe pédagogique
Modalité(s) / Lieu(x)
Code
Equipe pédagogique Bâtiment et énergie
Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Grand Est, Midi-Pyrénées, Paris
  • Equipe pédagogique Bâtiment et énergie
    Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Paris
  • Equipe pédagogique Bâtiment et énergie
    Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Paris
  • Equipe pédagogique Bâtiment et énergie
    Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Paris
  • Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Nouvelle Aquitaine, Paris
  • Equipe pédagogique Bâtiment et énergie
    Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Paris, Provence -Alpes- Côte d'Azur
  • Equipe pédagogique Bâtiment et énergie
    Modalité(s) / Lieu(x)
  • Enseignée en formation présentielle et/ou partiellement à distance : Paris
  • Type Intitulé Equipe pédagogique Modalité(s) / Lieu(x) Code

    Contact

    EPN01 Génie des procédés et ingénierie pharmaceutique (GPIP) et géotechnique
    EPN1C, 31-4-01A, 2 rue Conté
    75003 Paris
    Tel :01 40 27 23 92
    Manuela Corazza
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    Voir les dates et horaires, les lieux d'enseignement et les modes d'inscription sur les sites internet des centres régionaux qui proposent cette formation

    UE

      • Paris
        • Paris
          • 2018-2019 1er semestre : Fod accessible nationalement
          • 2018-2019 1er semestre : Présentiel
          • 2019-2020 1er semestre : Fod accessible nationalement
          • 2019-2020 1er semestre : Présentiel
          • 2020-2021 1er semestre : Fod accessible nationalement
          • 2020-2021 1er semestre : Présentiel
          Comment est organisée cette formation à distance ?

          Planning

          Date limite d'inscription : 03/11/2018
          Date de démarrage : 01/10/2018
          Date de la première session d'examen :00/00/0000
          Date de la deuxième session d'examen :00/00/0000

          Accompagnement collectif

          Rendez-vous :
          Chat :
          Forum par UE :oui
          Webconférence : oui

          Accompagnement individuel

          Echange par mails : oui
          Accompagnement téléphonique :

          Regroupement

          Séances de regroupement : non

          Modalités de validation

          Examen sur table :oui
          Projet : non
          Contrôle continu : non
          Examen partiel : non
          :