Gasdynamics and reacting flows

lmeca2195  2019-2020  Louvain-la-Neuve

Gasdynamics and reacting flows
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
Q2
Enseignants
Papalexandris Miltiadis;
Langue
d'enseignement
Anglais
Thèmes abordés
  • Equations de continuité pour un fluide compressible.
  • Ecoulements compressibles instationnaires à une dimension
  • Ecoulements compressibles stationnaires à deux dimensions
  • Combustion supersonique ' détonations
  • Combustion subsonique ' déflagrations
  • Explosions
  • Introduction aux écoulements compressibles multiphasiques
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
  • AA2.2,AA2.4, AA2.5
  • AA3.2, AA3.3
  • AA4.1, AA4.2, AA4.3, AA4.4
  • AA5.1, AA5.4, AA5.6
  • AA6.1, AA6.4


Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable
i) d'utiliser les concepts principaux de la dynamique des gaz à l'analyse des systèmes de propulsion,
ii) d'appliquer les concepts principaux des écoulements compressible à l'analyse de l'aérodynamique des avions et des fusées,
iii) de réaliser des calculs thermo-mécaniques concernant les ondes non-linéaires de la dynamique des gaz (ondes de choc, ondes de rarefaction et surfaces de contacte),
iv) de comprendre et d'utiliser des éléments de la combustion supersonique et de la détonique à l'étude des explosions et des systèmes pour la propulsion hypersonique.
 

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
  1. Ecoulements stationnaires et instationnaires en 1D. Equations d'Euler, équations d'aire variables, équation de fusée, fonctionnement des tuyères.
  2. Écoulement potentiel compressible; régime subsonique et supersonique. Décomposition caractéristique, applications sur les corps bien profilés.
  3. Ecoulements stationnaires multidimensionnles. Ondes simples, ondes de choc normales. Relations Rankine-Chocs obliques. Rarefactions et expansion; méthode des caractéristiques. Equation de Prandtl-Meyer
  4. Ecoulements non-stationnaires. Ecoulements induits par des piston. Interactions des ondes.  Ecoulement dans un tube-à-choc et problème de Riemann. Effets de viscosité. Introduction aux méthodes de simulation numérique.
  5. Détonations: Introduction, théorie de Chapman-Jouguet. Modèle ZND. Apparition des structures multidimensionnelles complexes. Applications.
Méthodes d'enseignement
  • Cours magistral
  • séances d'exercices
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
  • Examen écrit, avec livres et notes ouverts. La note d'examen vaut 70% de la note finale.
  • Travaux pratiques (3 devoirs). La note sur chaque devoir compte pour 10% de la note finale
Ressources
en ligne
Bibliographie
  • P.A. Thompson, Compressible Fluid Dynamics, 1988. Mandatory.
  • Additional notes for the course LMECA2195. Mandatory, available on the moodle site of the course.
  • Announcement of the homeworks. Mandatory, available on the moodle site of the course.
  • H.W. Liepmann & A. Roshko, Elements of Gas dynamics, Dover Edition, 1993. Recommended.
Support de cours
  • P.A. Thompson, Compressible Fluid Dynamics, 1988.
  • Additional notes for the course LMECA2195, available on the moodle site of the course.
  • Announcement of the homeworks, 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