EMN - École des Mines de Nantes

Contexte

La Conversion d’énergie est au cœur du métier d’ingénieur énergéticien. Cette conversion repose le plus souvent sur la réalisation de cycles thermodynamiques pour lesquels des étapes de compression, détente et combustion sont nécessaires.
La recherche de cycles performants, le calcul d’échanges thermiques, la détermination des caractéristiques thermodynamiques en sortie d’un compresseur ou d’une turbine, le calcul de la chaleur de réaction lors d’une combustion, … font parti des savoir-faire de l’ingénieur en activité professionnelle.

Objectifs

Objectifs généraux

L’UV a pour objectif d’amener l’élève à renforcer ou à développer ses capacités à :
- Réaliser des bilans d’énergie relatifs aux systèmes thermodynamiques.
- Acquérir des connaissances scientifiques et techniques ainsi que des savoirs faire dans le dimensionnement d’équipements de combustion, de compression et de détente
- Gérer un projet et travailler en équipe

Objectifs operationnels

- Maîtriser les bases nécessaires en thermodynamique et combustion
- Maîtriser les principes de dimensionnement de certains systèmes énergétiques
- Caractériser le fonctionnement de ces systèmes et leur interaction avec leur environnement (ex : réseau)

Competences requises

Compétences requises

Des connaissances « minimales » en Mécanique des Fluides sont requises pour suivre cette UV.

Unites de valeurs cibles

Codes UVs cibles

Cours de Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques (ST-308-MF)

UVs cibles

Les cours « Scientifiques et techniques » de l’option GSE

Contenu et organisation pedagogique

Contenu de l'UV

Sur l’ensemble du semestre 8, cours, projets et études de cas relatifs à :

- Équation de l'énergie et 1er Principe de la Thermodynamique
- 2eme Principe de la Thermodynamique
- Propriétés des substances pures
- Mélanges de gaz
- Processus de détente et de compression
- Introduction aux cycles thermodynamiques

- Les combustibles industriels
- La combustion
- Modélisation des flammes
- Les procédés thermiques
- Captage & stockage du CO2
- Dimensionnement de systèmes de combustion

- Turbomachines Hydrauliques
- Compresseurs de gaz et de vapeur
- Turbines axiales
- Compréhension des mécanismes régissant la compression et la détente des fluides. Application au dimensionnement d’équipements.

Activités pédagogiques

- Énergétique des Machines : Cours & TD, [33,75]

- Thermodynamique Industrielle : Cours & TD, [10h]

- Combustion : Cours & TD, [12,5h]

- Projet transversal (étude de cas), [18,75h]
¤ Sujet : Calcul des performances énergétiques d’une installation de cogénération par turbine à gaz,
¤ Organisation : 6 Groupes (3 à 4 élèves par groupe)

- Conférences :
¤ Combustibles ; combustion et procédés thermiques et efficacité énergétique dans l’industrie : Intervenant M. P. BUCHET / GDF-SUEZ, [7,5h]
¤ Production d'énergie à partir de combustibles solides : Intervenant M. J.M. TORNIER / DALKIA, [3,75h]

- Visite de centrale thermique : Visite de la centrale de Cordemais (EDF), [1/2 journée]

Supports pédagogiques

Support de présentation ppt sur Campus,
Support TD sur Campus & papier,
Cours en ligne pour partie,
Supports de Conférences sur Campus,

Critere et mode d'evaluation

Critères d"évaluation

DS + Evaluation projet

Nombre d'évaluations

6