Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Séances Diapason disponibles

Remarque

Les séances Diapason sont des présentations sonorisées, essentiellement de cours et exercices. Leur utilisation est très simple : une image est chargée à l'écran, et, si une bande-son lui est associée, elle est lue, vous fournissant les explications que vous auriez eues si l'enseignant était présent.

Les séances Diapason proposées ici traitent principalement de deux grands sujets : les systèmes énergétiques, et les problèmes énergétiques globaux.

Les premières séances utilisaient un visualisateur Flash. Elles sont progressivement remplacées par une interface en Java Script.

Depuis 2016 nous avons enregistré pour nos MOOC des vidéos qui viennent compléter certaines des séances Diapason.

Séances Diapason disponibles

Cette page vous permet d'accéder directement aux séances Diapason disponibles, en vous proposant quatre moyens distincts et complémentaires :

Modules d'auto-formation aux systèmes énergétiques

Nous avons préparé à votre attention une série de modules d'auto-formation , qui proposent des parcours thématiques gradués à travers l'ensemble des ressources disponibles, avec une progression depuis les bases jusqu'à des activités personnelles dont certaines peuvent être relativement complexes.

Parmi ces modules, vous trouverez un ensemble pédagogique destiné à l'autoformation qui concerne les systèmes énergétiques basés sur la conversion de la chaleur avec un accent particulier sur les principaux types de machines à fluide compressible (compresseurs, moteurs à combustion interne, turbines à gaz, turbines à vapeur, installations frigorifiques, cycles combinés, cogénération). Son objectif est de permettre aux élèves de comprendre les principes de conception de ces systèmes, d'avoir une vision d'ensemble des différentes technologies utilisables pour leur réalisation, et de les familiariser avec les méthodes d'analyse classiques et modernes (diagrammes, progiciels, etc.).

Il est subdivisé en trois grandes étapes :

  1. l'acquisition des concepts et des outils, consacrée aux rappels de thermodynamique, à l'étude des cycles de base, à la découverte des technologies mises en oeuvre et à l'apprentissage de Thermoptim (environ 12 h de travail)

  2. la consolidation des notions vues lors de la première étape, avec des compléments théoriques sur l'exergie et les échangeurs, l'étude des variantes des cycles de base, des cycles combinés et de la cogénération (environ 8h de travail)

  3. les approfondissements et la mise en application personnelle, donnant lieu à l'étude de cycles novateurs et/ou plus complexes que les précédents ainsi qu'à des réflexions sur les perspectives technologiques, à l'occasion de mini-projets menés seuls ou en groupes (la durée de cette étape dépend beaucoup des activités personnelles sélectionnées)

Module d'auto-formation aux problèmes énergétiques globaux

Ce cours cherche à fournir une base de réflexion sur l'ensemble des problèmes énergétiques globaux, en proposant une analyse des principaux aspects à prendre en considération :

  • l'offre d'énergie, dépendante des ressources et des filières technologiques disponibles ;

  • les implications macro-économiques de la demande d'énergie ;

  • les questions géopolitiques ;

  • les particularités de la situation des pays en développement.

La pédagogie que nous recommandons comporte trois grandes étapes :

  • un apprentissage des notions essentielles, effectué en travaillant sur les 9 séances Diapason proposées, qui sont aussi listées à la fin de cette page. Elles ne représentent qu'une partie réduite de ce qui est traité dans le livre, mais suffisante pour que les élèves s'initient au sujet ;

  • une mise en pratique personnelle par les élèves, destinée à leur faire utiliser concrètement les notions acquises lors de l'étape précédente. Par exemple, l'étude de la situation énergétique d'un pays, réalisée par petits groupes d'élèves (typiquement de quatre), avec comme objectif une présentation orale devant leurs camarades et la remise d'un petit rapport écrit, d'une dizaine ou d'une vingtaine de pages. L'idéal est bien sûr que l'un des élèves du groupe soit lui-même citoyen du pays étudié ;

  • des approfondissements peuvent être ensuite effectués par les élèves, en fonction de leurs centres d'intérêt.

Liste des séances Diapason

contenu

étapes

durée de la sonorisation

S01

Introduction, principes pédagogiques

3

3 mn 40 s

S02

Energies mises en jeu (travail et chaleur), premier principe

11

4 mn

S03

Deuxième principe, irréversibilités

7

4 mn

S04

Propriétés des gaz idéaux, diagramme (T, s)

16

15 mn

ChgEtat

Changements d'état de l'eau, fusion, vaporisation

6

1 mn 30 s

S04a

Propriétés des corps, diagrammes usuels

22

18 mn

S05

Diagrammes des vapeurs

29

23 mn

S06

Bilans exergétiques

20

13 mn

S07_init

Présentation initiale de Thermoptim

22

11 mn

S07

Présentation de Thermoptim

39

16 mn

S07_ext

Introduction à l'utilisation et à la programmation des classes externes

31

22 mn

S07_trucs

Trucs et astuces pour l'utilisation de Thermoptim

27

25 mn

S09

Généralités sur les cycles

13

13 mn

S10

Chauffage, refroidissement de fluides

5

1 mn 35 s

S11

Compression, détente avec travail

16

5 mn 45 s

S12

Technologie des compresseurs volumétriques

24

16 mn

S13

Technologie des turbocompresseurs et des turbines

27

19 mn

S15

Thermodynamique de la combustion

16

9 mn 50 s

S16

Technologie des chambres de combustion et des chaudières

9

4 mn

S18

Thermodynamique des échangeurs

13

13 mn

S18NN

Thermodynamique avancée des échangeurs

42

45 mn

S19

Technologie des échangeurs de chaleur

7

3 mn 20 s

S20

Technologie des turbines à gaz (TAG)

30

18 mn

S21

Exercice TAG (air parfait)

29

12 mn 35 s

S21He

Exercice TAG (He)

23

10 mn

S22

Exercice TAG (gaz réel)

5

2 mn 30 s

S23

Exercice TAG (bilans exergétiques, régénération)

10

5 mn 50 s

S23He

Exercice TAG à hélium à régénération

6

4 mn

S24

Exercice TAG simple

17

6 mn 30 s

S20_aero

Turbomoteurs et moteurs-fusée

27

16 mn

S25

Technologie des centrales à vapeur

23

21 mn 20 s

S26

Centrale à vapeur simple de 300 MW

27

12 mn 35 s

S27

Exercice centrale de 300 MW à prélèvement et resurchauffe

13

8 mn

S28

Exercice bilans exergétiques des centrales de 300 MW

6

2 mn 50 s

S30

Technologie des machines frigorifiques et pompes à chaleur

25

19 mn 30 s

S31

Exercice groupe refroidisseur d'eau

27

12 mn 35 s

S32

Exercice bilan exergétique groupe refroidisseur d'eau

9

6 mn 40 s

S33

Exercice dimensionnement évaporateur pompe à chaleur

15

9 mn 30s

S35

Technologie des moteurs alternatifs à combustion interne (MACI)

37

22 mn 10 s

S35_PBV

Système piston-bielle-vilebrequin

11

3 mn 20 s

S35_CDS

Commande des soupapes

13

4 mn 10 s

S35_4t2t

Moteurs à 4 et 2 temps

14

4 mn 30 s

S36

Performances et cycles des MACI

23

15 mn 30 s

S37

Réduction des émissions de polluants des MACI

15

8 mn 25 s

S38

Exercice moteur Diesel

14

12 mn

S39

Exercice moteur à essence

14

12 mn

S40

Technologie des cycles combinés

12

6 mn 50 s

S41

Exercice cycle combiné à un niveau de pression

13

7 mn 50 s

S41He

Exercice cycle combiné à TAG à hélium à un niveau de pression

13

8 mn

S45

Technologie des installations de cogénération

14

13 mn 40 s

S46

Exercice cogénération à micro-TAG

5

2 mn 30 s

S47

Exercice cogénération industrielle à TAG

7

3 mn 40 s

ENR01

Conversion thermodynamique des énergies renouvelables

35

26 mn

PACO

Introduction aux piles à combustible

26

20 mn

S60

Généralités sur les piles à combustible

11

10 mn 30 s

S61

Modélisation d'une pile à combustible SOFC

16

6 mn 20 s

S62

Modélisation avancée d'une pile à combustible SOFC

16

8 mn

S63

Pile à combustible SOFC à méthane

20

6 mn 20 s

S64

Reformage pour piles à combustible

34

17 mn 40 s

S65

Modélisation d'une pile à combustible PEMFC

16

7 mn 40 s

S71

Capture du CO2 par absorption dans du méthanol

26

13 mn 30 s

IT1

Introduction à la méthode du pincement

24

12 mn

IT2

Application de la méthode du pincement au cas Gourlia

33

13 mn 30 s

IT3

Méthode d'optimisation systémique

27

14 mn 15 s

TAI

Introduction au traitement de l'air humide

4

5 mn 10 s

TAPAH

Propriétés de l'air humide

7

11 mn

TATAH

Transformations de l'air humide

5

5 mn

TACLIM

Climatisation

6

7 mn 45 s

Problèmes énergétiques globaux

Vous pouvez étudier soit les séances PEG1 à PEG9 ci-dessous, soit directement la version du cours de 2013, proposée comme un module complet, présenté plus haut dans cette page.

PEG1

Filières énergétiques

22

18 mn 39 s

PEG2

Liens entre consommation d'énergie et activité économique

29

31 mn

PEG3

Situation énergétique mondiale

15

10 mn 35 s

PEG4

Problèmes énergétiques des pays en développement

21

27 mn

PEG5

Réserves et ressources

12

7 mn

PEG6

Marchés de l'énergie

13

13 mn 22 s

PEG7

Aspects environnementaux

19

19 mn 37 s

PEG8

Évolutions technologiques

7

7 mn 43 s

PEG9

Objectifs et impact des politiques énergétiques

12

10 mn 39 s

copyright R. Gicquel

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