UE Transition énergétique

Déroulé et contenu

Cours introductif [3h] : L’énergétique en quelques chiffres et notions clés – [Laurent Zimmer]

Ce cours introductif présentera les différentes unités utilisées en énergie, avec quelques ordres de grandeur. On s’intéressera à présenter clairement les problématiques générales de production, de stockage et de l’utilisation de l’énergie. L’objectif est de familiariser l’auditoire aux cycles énergétiques complets.

Séance n°1 (lundi 17h30 – 20h) : Mécanique des fluides – [Laurent Zimmer]

Dans cette séance, les principes généraux régissant l’écoulement de fluide seront présentés. L’équation de Bernoulli pour un fluide idéal, l’équation de Navier-Stokes pour les fluides visqueux permettront de mieux comprendre les écoulements et les nombres sans dimension.

Séance n°2 (mardi 17h30 – 20h) : Transferts thermiques – [Laurent Zimmer]

Cette séance abordera les trois modes de transfert de la chaleur. Après une présentation succincte de l’équation de l’énergie, le phénomène de conduction sera précisé. Le couplage avec la mécanique des fluides apparaîtra avec la convection. Enfin, le troisième mode de transfert (le rayonnement) sera brièvement étudié.

Séance n°3 (mercredi 17h30 – 20h) : Thermodynamique macroscopique I – [Laurent Zimmer]

L’objectif de cette séance est de présenter les grandeurs macroscopiques nécessaires à un dimensionnement énergétique. Ce thème permettra de définir l’énergie interne d’un système et son enthalpie, avec quelques considérations de gaz parfait. Ces différentes grandeurs sont des notions clés de l’énergétique.

Séance n°4 (jeudi 13h30 – 16h) : Thermodynamique macroscopique II – [Laurent Zimmer]

Cette séance présentera deux aspects complémentaires de la thermodynamique :  le changement de phase (liquide-vapeur) et la notion d’entropie. Cette dernière sera présentée d’un point de vue macroscopique et l’intérêt des représentations en différents diagrammes thermodynamiques (pv ou Ts) sera démontré.

Séance n°5 (jeudi 16h30 – 19h) : Études de cas – [Laurent Zimmer]

Cette séance sera dédiée à l’étude de cas pratiques du domaine de l’énergétique. Plusieurs systèmes pourront être étudiés, selon l’appétence des élèves (centrale électrique – turboréacteur – centrale photovoltaïque - …)

Cours conclusif [3h] : Bilans énergétiques – [Laurent Zimmer]

Cette séance finale permettra de sensibiliser les élèves aux enjeux actuels de l’énergétique et proposera, à travers différents exemples, des réflexions sur l’efficacité énergétique des systèmes actuels et futurs.

Modalités d'évaluation en contrôle continu

Des QCM viendront régulièrement évaluer le degré de compréhension des notions introduites ainsi que les ordres de grandeur en jeu dans le domaine de l’énergétique.