UE- Génie des procédés

Responsable : Gustavo de Billerbeck debiller@ensat.fr

• 44 h  (24 h CM + 20h TD-TP)

Intervenants : Mécanique des Fluides :

• Brigitte CAUSSAT (INP-ENSIACET, LGC, Dép. Génie des Interfaces et Milieux Divisés)
• Hugues VERGNES (INP-ENSIACET, LGC, Dép. Génie des Interfaces et Milieux Divisés)

Phénomènes de Transfert :

• Jean-Stéphane CONDORET (INP-ENSIACET, LGC, Dép. Réaction, Mélange et Séparation),
• Claire SAULOU (INSA)

FINALITES

Cette unité d’enseignement fournit les bases fondamentales des phénomènes régissant les opérations de transformation de la matière.

Elle a pour but de développer en particulier le sens physique des futurs ingénieurs agronomes à travers des applications pratiques dans les domaines agricole et agroalimentaire.

Les concepts et connaissances développés dans cette unité d’enseignement doivent être intégrés avec ceux des UE de

• Sciences des Aliments et Sciences de l’Environnement en tronc commun
• Bilans, Rhéologie et Réacteurs en pré-spécialisation (S4)
• Opérations Unitaires de Séparation et Agitation Mécanique en DAA IQPIAA, IAE Sciences de l’Environnement

ORGANISATION GENERALE

L’unité d’enseignement se déclinée en 2 modules organisés en cours magistraux et travaux dirigés. Ces derniers portent sur des exemples concrets illustrant et approfondissant la partie théorique développée en cours.

Les tenants et aboutissants de cette unité d’enseignement sont présentés de façon intégrée dans le cadre de la formation d’ingénieur ENSAT au travers de la description du procédé d’extraction de saccharose de betterave lors de la 1^ère séance de cours.

EVALUATION ET RATTRAPAGE

Le contrôle de connaissances est réalisé par un examen écrit de 1h30 dont les modalités sont les suivantes :

• Mécanique des Fluides : Examen avec documents (cours, TD, calculatrice nécessaire)
• Phénomènes de Transfert : Examen avec documents (cours, TD, calculatrice nécessaire)

Le rattrapage suit les mêmes modalités.

PROGRAMME

Mécanique des Fluides – 18h (12h cours – 6h TD)

Objectif

Comprendre les fondements scientifiques permettant l'étude des fluides au repos et en mouvement.

Programme

1. Introduction à la Mécanique des Fluides

2. La viscosité – La loi de Newton - Les fluides non newtoniens

3. Les équations fondamentales

3.1 Equation de continuité
3.2 Bilan de quantité de mouvement
3.3 Equation de Bernoulli
3.4 Calcul des pertes par friction

4. Le facteur de friction

4.1 Définition
4.1 Dans un tube
4.2 Autour d’un objet submergé

5. Mesure des pressions et débits

5.1 Pression statique, totale, dynamique
5.2 Transmission de la pression
5.3 Mesure de la pression
5.4 Principe des divers types de débitmètres

6. Pompes et compresseurs

6.1 Pompes : conditions d’aspiration, types de pompes, courbes caractéristiques
6.2 Compresseurs : diagramme P-V pour un compresseur à piston

7. Calcul d’un circuit d’écoulement

Application au déplacement de fluides tel que l’eau dans un système d’irrigation

Bibliographie : (i) Bird RB, Stewart WE, Lightfoot EN. Transport Phenomena, 2^nd edition, John Wiley & Sons, 2001 ; (ii) Couderc JP, Gourdon C, Liné A. Phénomènes de Transfert, Polycopié INP-ENSIACET/INSAT, 2001 ; R. Joulié. Mécanique des fluides appliquée, Ellipses, 1998.

Phénomènes de Transfert – 24h (12h cours – 12h TD)

Objectif

Comprendre, assimiler et appliquer les lois de transfert qui constituent les bases scientifiques des opérations unitaires de transformation industrielle et saisir la philosophie du Génie des Procédés.

Programme

1. Transfert thermique (TT)

1.1 TT par conduction
1.2 TT par convection
1.3 TT par rayonnement
1.4 TT en régime transitoire
1.5 Echangeurs de chaleur

2. Transfert de matière

2.1 Transfert de matière par diffusion moléculaire
2.2 Mise en équation des bilans matière
2.3 Transfert diffusionnel en régime transitoire
2.4 Coefficient de transfert
2.5 Transfert entre phases
2.6 Echangeurs de matière

Bibliographie : (i) Polycopié cours Condoret JS ; (ii) Bird RB, Stewart WE, Lightfoot EN. Transport Phenomena, 2^nd edition, John Wiley & Sons, 2001 ; (iii) Couderc JP, Gourdon C, Liné A. Phénomènes de Transfert, Polycopié INP-ENSIACET/INSAT, 2001.