Hydraulique

Enseignants

Soares Frazao Sandra;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Ce cours suppose acquises les notions de forces et contraintes, ainsi que la connaissance des équations aux dérivées partielles telles qu'enseignées dans les cours LEPL1202 et LEPL1103

Thèmes abordés

Hydrostatique et flotteurs
Modèles d'écoulement : liquide parfait, liquide visqueux, liquide turbulent
- Pertes de charge générales et singulières
- Forces hydrodynamiques
- Ecoulements sur les déversoirs (introduction)
- Conception et dimensionnement de réseaux de conduites en charge

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Eu égard au référentiel AA du programme, ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants : AA1.1, AA1.2, AA1.3, AA2.1, AA2.2, AA4.1, AA4.2, AA4.4, AA5.3 Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de : Dimensionner les réservoirs sous pression hydrostatique Dimensionner les circuits hydrauliques en charge Dimensionner les orifices et déversoirs simples Acquis d'apprentissage transversaux : L'examen étant oral, synthétiser ses connaissances sur la matière de manière à présenter, au tableau, une réponse claire et concise à une question posée

Contenu

1. Introduction : domaines d'intervention de l'hydraulique, propriétés des liquides, théorème de base sur la pression
2. Hydrostatique

• Equations différentielles et intégrales, manomètres, résultante de pression et centre de poussée sur des surfaces et des volumes divers
• Théorie statique et dynamique des flotteurs

3. Principes de base

• Equations fondamentales, approches lagrangienne et eulérienne,
• Déplacements, déformations et rotations

4. Les modèles d'écoulement

• Modèle du liquide parfait
  cinématique des écoulements irrotationnels
  dynamique : équation d'Euler,
  équations intégrales de Lagrange et de Bernoulli
• Modèle du liquide visqueux
  hypothèse de Stokes et équations de Navier-Stokes
  écoulement laminaire en conduite (Poiseuille)
• Modèle du liquide turbulent
  turbulence : analogie de Reynolds, équations de Navier-Stokes-Reynolds-Boussinesq
  pertes de charge : théorie de la similitude, pertes générales en conduite (Darcy, Moody-Nikuradse), pertes singulières

5. Applications

• Interaction liquide-paroi, forces hydrodynamiques
• Orifices et déversoirs
• Conduites en charge et réseaux de conduites (mouvement permanent)

Méthodes d'enseignement

Les activités sont organisées comme suit :

• Cours pour les exposés théoriques
• Travaux pratiques :
  • Exercices élémentaires sur les différents chapitres
  • Laboratoires sur les flotteurs et sur les conduites
  • Projet de distribution d'eau

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Evaluation continue à travers des laboratoires et projets (20%), et d'un test d'exercices écrit (20%).
Examen oral pour le volet théorique du cours (60%).
La non-réalisation d'un laboratoire, du projet ou du test d'exercices conduit à une note de 0 pour cette activité, absorbante pour le cours. La note finale ne pourra être attribbuée qu'à l'issue de la session de septembre lorsque toutes les activités aurotn été réalisées.

Ressources
en ligne

Site Moodle contenant les présentations PowerPoint, des vidéos et certaines notes de cours et autres documents utiles (modalités pratiques et horaire détaillé des activités, consignes pour les TP) 
Vidéos du cours sur EZCast et YouTube (LGCIV1051 - YouTube)

Bibliographie

Notes de cours
Streeter, "Fluid mechanics"
Lencastre, "Hydraulique générale"
Liggett, "Fluid mechanics"

Faculté ou entité
en charge

GC