Combustion and fuels

lmeca2160  2019-2020  Louvain-la-Neuve

Combustion and fuels
Note du 29 juin 2020
Sans connaitre encore le temps que dureront les mesures de distances sociales liées à la pandémie de Covid-19, et quels que soient les changements qui ont dû être opérés dans l’évaluation de la session de juin 2020 par rapport à ce que prévoit la présente fiche descriptive, de nouvelles modalités d’évaluation des unités d’enseignement peuvent encore être adoptées par l’enseignant ; des précisions sur ces modalités ont été -ou seront-communiquées par les enseignant·es aux étudiant·es dans les plus brefs délais.
5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q1
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
i) d'appliquer les concepts principaux de la thermo-chimie de combustion à l'évaluation de la qualité de la combustion dans des systèmes enérgetiques y compris les moteurs thermiques
ii) de réaliser des calculs des équipements de combustion et de transfert de chaleur associés.
iii) de comprendre les aspects environmentaux de la combustion des combustion fossils.
 

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 produite par la combustion.
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
  • Examen : écrit  avec des livres, notes de cours et notes personnelles.
  • La note au rapport de laboratoire vaut pour 25 % de la note finale.
  • La note sur l'examen vaut pour 75% de la note finale
Bibliographie
  • M.V. Papalexandris, LMECA2160: Combustion and Fuels-Lecture Notes, 2018. Notes of the course LMECA2160 (in English). Mandatory, available on the moodle site of the course.
  • S.R. Turns, Introduction to Combustion, Mc Graw Hill, 2000. Mandatory
  • User's manual of the experimental facility and instructions for the laboratory (in English and French). Mandatory, available on the moodle site of the course.
  • List of exercises and theoretical questions (in English). Mandatory, available on the moodle site of the course.
  • K.K. Kuo, Principles of Combustion, Wiley, 2005. Recommended.
  • T. Poinsot & D. Veynante, Theoretical and Numerical Combustion, Edwards, 2003. Recommended.
Support de cours
  • S.R. Turns, Introduction to Combustion, Mc Graw Hill, 2000.
  • User's manual of the experimental facility and instructions for the laboratory (in English and French), available on the moodle site of the course.
  • M.V. Papalexandris, LMECA2160: Combustion and Fuels-Lecture Notes, 2018. (in English). available on the moodle site of the course.
  • List of exercises and theoretical questions (in English), available on the moodle site of the course.
Faculté ou entité
en charge
MECA


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil électromécanicien

Master [120] : ingénieur civil mécanicien