Hydroacoustique pour aménagements hydroélectriques

Résumé

Introduction aux phénomènes propagatifs dans les circuits hydrauliques, calculs de coups de béliers, comportement transitoire d'aménagements hydroélectriques, simulation numériques 1D du comportement dynamique de turbines Francis, Pelton et Kaplan, et étude de la stabilité de ces systèmes.

Contenu

Mots-clés

Phénomènes propagatifs, régimes transitoires hydrauliques, modélisation de comportement dynamique, méthodes numériques

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

Mécanique des fluides

Introduction aux turbomachines

Cours prérequis indicatifs

Turbomachines hydrauliques

Concepts importants à maîtriser

Maîtriser les notions de bilans de matière, d'énergie et de quantité de mouvement

Calculer les écoulements de fluides dans les équipements de conversion d'énergie, calculer des pertes de charges et de chaleur et calculer les interactions fluide-structure

Décrire des équations simplifiées, telles que Bernoulli ou potentielles, leurs domaines de validité et les appliquer dans des situations appropriées

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

• Décrire les phénomènes physiques associés avec la compressibilité; déterminer pour un écoulement donné s'il peut être traité comme incompressible, AH3
• Choisir ou sélectionner la modélisation appropriée pour la modélisation d'un écoulement turbulent donné, AH27
• Analyser l'écoulement dans des turbomachines hydrauliques et thermiques; savoir dimensionner les éléments importants d'une turbomachine, AH12
• Effectuer une simulation numérique avec des logiciels appropriés ; comprendre les limitations de chaque logiciel en termes de champ d'application et de précision des résultats, AH26
• Evaluer la précision numérique des résultats en fonction des choix des paramètres de simulation, AH20

Compétences transversales

• Utiliser une méthodologie de travail appropriée, organiser un/son travail.
• Communiquer efficacement et être compris y compris par des personnes de languages et cultures différentes.
• Utiliser les outils informatiques courants ainsi que ceux spécifiques à leur discipline.
• Ecrire un rapport scientifique ou technique.

Méthode d'enseignement

Ex cathedra, étude de cas, mini-projet avec approche analytique, graphique et simulation numérique

Travail attendu

Participation au cours, réalisation d'un mini-projet réalisé en groupe de 3 à 4 étudiants visant l'application des notions vues au cours à un cas réel et utilisation du logiciel de simulation numérique SIMSEN, rédaction de deux rapports de mini-projet.

Méthode d'évaluation

Examen oral (50%) et rapport mini-projet en deux parties (partie I approche analytiques et graphique et partie II simulation numérique au moyen du logiciel SIMSEN) (50%)

Ressources

Bibliographie

Notes de cours polycopiées

Polycopiés

Polycopié et diapositives du cours transmis en format pdf.

Liens Moodle

• https://go.epfl.ch/ME-443