Cnam - GPIP

FOD nationale : plusieurs regroupements organisés en visioconférence durant le semestre (les lundis)

Introduction

• Positionnement de la mécanique des fluides par rapport aux différentes spécialités concernées

Éléments de mécanique des fluides

- Propriétés des fluides

• Notions de fluide, pression, débit, masse volumique et densité, viscosité, tension de surface et mouillabilité

- Hydrostatique

• Notion de particule fluide, principe fondamental de l'hydrostatique, expressions de la loi fondamentale de la statique des fluides dans d'autres champs que le champ de pesanteur, conséquences de la loi fondamentale

- Écoulement stationnaire des fluides parfaits incompressibles

• Conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie, diverses formes du théorème de Bernoulli et conversion d'énergies, applications de Bernoulli, notion de charge et de surface équipotentielle

- Écoulement des fluides réels

• Viscosité, introduction à la rhéologie, nombre de Reynolds, des profils de vitesse à la notion de couche limite, compressibilité

Hydraulique

- Pertes de charge

• Pertes de charge régulières, pertes de charge singulières, écoulement sous pression, écoulement à surface libre, calcul de conduites et réseaux

- Écoulement à surface libre

• Régime fluvial ou torrentiel, écoulement laminaire ou turbulent, équation de Manning et Strickler, loi de Chézy

- Régime transitoire

- Pompes

• Technologie et dimensionnement des pompes, refoulement et relevage

Écoulement dans les milieux poreux

- Charge et piézométrie

• Milieu granulaire et milieu poreux, porosité cinématique, degré de saturation, gravité et capillarité, pression interstitielle et succion, infiltration et drainage, percolation, nappe libre ou captive, piézomètre, surface piézométrique, carte en courbes isopièzes

- Écoulement saturé : vitesse de filtration et perméabilité

• Équation de Navier-Stokes, changement d'échelle et anisotropie, filtration, porosité et perméabilité, relations empiriques dérivées de la loi de Darcy (Forchheimer, Kozeny-Carman, Ergün, Leva...)

- Diffusivité et pompage

• Équation différentielle de la diffusivité, solution de Dupuit pour le régime permanent, application au pompage et à l'injection en nappe

Suspension et interactions fluide/solide

- Écoulement des fluides autour des particules

• Mise en évidence ; coefficient de traînée ; interaction électrostatique

- Mouvement des particules au sein des fluides dans le champ de pesanteur

• Problématique ; vitesse terminale de chute ; loi de Stokes et sédimentométrie ; cas des essaims de particules ; cas d'un solide soumis à une force centrifuge

- Comportement du fluide et des particules lors de la filtration

• Sables, limons et argiles, surface spécifique, rétention, colmatage, gammadensimétrie

Conclusion

Du principe fondamental de l'hydrostatique à l'équation de BERNOULLI généralisée, lien avec UTC107 et BTP147

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :

CYC8701A Ingénieur Cnam "Génie des procédés" parcours général

CYC8702A Ingénieur Cnam "Génie des procédés" parcours "Procédés pharmaceutiques"

CYC8304A Ingénieur aménagement et environnement

LG03505A Licence générale Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil Parcours Aménagement et environnement

LG04005A Licence "Licence générale Sciences, technologies, santé mention Sciences et technologies Parcours Génie des procédés" parcours L3 "Génie des procédés"

LP14701A Licence professionnelle "Licence professionnelle Sciences, technologie, santé mention génie des procédés et bioprocédés industriels Parcours Procédés chimiques et pharmaceutiques"

DIE6602A Titre professionnel niveau II "Génie chimique"

MR101 Master "Ingénierie chimique"

examen final écrit

Cette unité d'enseignement est ouverte en 2024-2025 au premier semestre en Fod totale^[1]). calendrier prévisionnel

Cette unité d'enseignement est ouverte en 2023-2024 en présentiel.