Combustion and fuels

Enseignants

Papalexandris Miltiadis;

Langue
d'enseignement

Anglais

Préalables

Les étudiants doivent maîtriser les compétences suivantes: aspects fondamentaux de la thermodynamique et des la mécanique des fluides  , telles que couvertes dans le cadre des cours LMECA1855 et LMECA1321.

Thèmes abordés

• Origine, nature et conditionnement des combustibles.
• Bilans de matière et d'énergie en combustion.
• Physico-chimie et cinétique de la combustion : schémas réactionnels et phénoménologie des modes de combustion.
• Technologies de mise en oeuvre des combustibles : conception et calcul des équipements de combustion et de transfert de chaleur associés.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil mécaniciens », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants : AA1.1, AA1.2, AA1.3 AA2.3, AA2.4, AA2.5 AA3.1, AA3.3 AA4.1, AA4.2, AA4.3, AA4.4 AA5.2, AA5.4, AA5.5 AA6.1, AA6.4 Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de fournir les bases théoriques et technologiques de l'utilisation des combustibles par l'approche physico-chimique de la combustion et l'étude fonctionnelle des technologies qu'elle met en oeuvre.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

Le cours magistral comporte trois parties :
1. Problématique énergétique des combustibles et leur mise en oeuvre :
·  genèse et formation des combustibles
·  filières de conditionnement et spécifications
·  bilans globaux de matière et d'énergie en combustion
·  techniques de contrôle et diagnostiques
2. Physico-chimie et cinétique de la combustion :
·  mécanismes chimiques, chaines ramifiées
·  limites d'explosivité et d'inflammabilité, température de flamme
·  Formation des polluants
·  Techniques de mesure
3. Technologie de la combustion et de l'utilisation de la chaleur :
·  Flammes laminaires prémelangées
·  Introduction aux écoulements turbulents
·  Flammes turbulentes prémelangées et applicactions
·  Introduction à la détonique
·  utilisation de la chaleur : notions de transfert de chaleur
Les bilans de matière et d'énergie et les calculs physico-chimiques font l'objet d'exercices dirigés et de travaux pratiques de laboratoire. Ces derniers mettent l'accent à la fois sur l'observation phénoménologique, sur les méthodes de contrôle et de diagnostic et sur la technologie mise en oeuvre

Méthodes d'enseignement

• Cours magistral
• Séances d'exercices
• T.P. Laboratoire : analyse de performance de la combustion d'une chaudière à gaz domestique

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

• La note au rapport de laboratoire vaut pour 25 % de la note finale.
• Examen : écrit  sans livres, notes de cours et notes personnelles.
• La note sur les questions théorique d'examen vaut pour 50 % de la note finale.
• La note sur les exercices d'examen vaut pour 25% de la note finale.

Ressources
en ligne

http://moodleucl.uclouvain.be/enrol/index.php?id=6783

Bibliographie

• S.R. Turns, Introduction to Combustion, Mc Graw Hill, 2000. Obligatoire
• Mode d'emploi du dispositif expérimental et instructions au laboratoire (en français et en anglais). Obligatoire, disponible sur le site moodle du cours.
• Enoncés d'exercices, et des questions théoriques (en français et en anglais). Obligatoire, disponible sur le site moodle du cours.
• Notes du cours LMECA2160 (en français). Conseillé, disponible sur le site moodle du cours et au CECI.
• K.K. Kuo, Principles of Combustion, Wiley, 2005. Conseillé
• T. Poinsot & D. Veynante, Theoretical and Numerical Combustion, Edwards, 2003. Conseillé

Faculté ou entité
en charge

MECA