ECTS
120 crédits
Durée
2 ans
Composante
UFR STGI, site de Montbéliard, UFR STGI, site de Belfort
Présentation
Le Master Énergie Parcours Ingénierie Thermique et Énergie (ITE) a pour objectif de former des cadres de haut niveau dans le domaine de l’énergie thermique et de l’énergétique. Les secteurs industriels dans lesquels ils occupent des fonctions d’ingénieur sont largement diversifiés : énergie, bâtiment, transport, automobile, ferroviaire et aéronautique ou encore agroalimentaire, médical et pharmaceutique.
Programme
Sélectionnez un programme
Master Energie, parcours Ingénierie thermique et énergie 1re année, UFR STGI
UE1 - Monde industriel 1
6 crédits38hELC1 - Anglais
3 crédits20hELC2 - Communication professionnelle
3 crédits18h
UE2 - Mécanique des fluides
6 crédits67hELC1 - Dynamique des fluides
4 crédits55hELC2 - Introduction à la CFD
2 crédits12h
UE3 - Transferts thermiques et fluidiques
6 crédits80hELC1 - Convection forcée et naturelle
2 crédits32hELC2 - Echangeurs de chaleur
2 crédits20hELC3 - Transferts thermiques diphasiques et transfert de mat
2 crédits28h
UE4 - Sciences Pour l'Ingénieur
6 crédits76hELC1 - Acoustique et vibration des systèmes
3 crédits39hELC2 - Cycles frigorifiques et pompes à chaleur
2 crédits24hELC3 - Technologie des machines à fluides
1 crédits13h
UE5 - Projet intégrateur 1
6 crédits
UE6 - Monde Industriel 2
6 crédits56hELC1 - Anglais
2 crédits20hELC2 - Economie de la transition énergétique
2 crédits18hELC3 - Gestion de projet
2 crédits18h
UE7 - Production d'énergie
6 crédits78hELC1 - Combustion
2 crédits18hELC2 - Nucléaire et Hydrogène-énergie
2 crédits32hELC3 -Turbomachines
2 crédits28h
UE8 - Modélisation en énergétique
6 crédits69hUE9 - Efficacité énergétique
6 crédits77hELC1 - Efficacité énergétique dans le bâtiment et ACV
2 crédits26hELC2 - Energies Renouvelables
3 crédits48hELC3 - Systèmes frigorifiques
1 crédits13h
UE10 - Projet intégrateur 2
6 crédits
Master Energie, parcours Ingénierie thermique et énergie 2e année, UFR STGI
Au choix : 1 parmi 2
UE4 - Energétique avancée (Choix 1)
6 crédits66hELC1 - Machines énergétiques innovantes
2 crédits18hELC2 - Métrologie avancée
2 crédits39hELC3 - Analyse exergétique
2 crédits18h
UE4 - Energétique du bâtiment (Choix 2)
6 crédits75hELC1 - Gestion d'affaires en énergétique
2 crédits18hELC2 - Thermique du bâtiment
2 crédits35hELC3 - Chauffage et climatisation
2 crédits22h
UE1 - Monde Industriel 3
6 crédits50hELC1 - Anglais
2 crédits20hELC2 - Culture juridique et économique
2 crédits18hELC3 - Entreprenariat
2 crédits12h
UE2 - Ingénierie numérique
6 crédits63hELC1 - Codes de calcul en thermique et dynamique des fluides
2 crédits33hELC2 - Simulation thermique dynamique
2 crédits18hELC3 - CAO-DAO
2 crédits12h
UE3 - Systèmes thermiques
6 crédits76hELC1 - Centrales thermiques conventionnelles
2 crédits28hELC2 - Gestion des fluides et énergie
2 crédits16hELC3 - TP Technologiques
2 crédits32h
UE5 - Projet intégrateur 3
6 crédits
UE6 - Stage
30 crédits
UE1 - Monde industriel 1
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
38h
ELC1 - Anglais
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
3 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
20h
Anglais usuel, scientifique et technique, s'appuyant sur des thèmes propres à la formation de référence des étudiants (parcours énergie électrique).
ELC2 - Communication professionnelle
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
3 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
- Maîtriser les composantes de la communication interpersonnelle;
- Transmettre un message avec efficacité, s'adapter au(x) destinataire(s), comprendre la typologie des interlocuteurs, savoir argumenter;
- Identifier des techniques de communication utiles au quotidien;
- Construire la relation (avec le hiérarchique, les collègues, les clients);
- Savoir faire face à des situations relationnelles difficiles;
- Développer son assertivité, optimiser les éléments non verbaux de la communication, valoriser l'image de soi.
UE2 - Mécanique des fluides
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
67h
ELC1 - Dynamique des fluides
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
4 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
55h
- Phénoménologie des écoulements en vue de décrire les efforts aérodynamiques qu'exercent un fluide en mouvement sur un corps immergé dans le fluide.
- Description de la portance et de la traînée.
- Traduction des efforts aérodynamique sur une structure en coefficients aérodynamiques.
- Diagrammes de polaires liant les coefficients aérodynamiques.
- Description des écoulements compressibles.
- Reprise des équations de mécanique des fluides et de thermodynamique pour application à des écoulements compressibles.
- Illustration des écoulements compressibles dans les cas mono-dimensionnels (fluide parfait, avec frottement, avec chauffage, avec changement de section...).
- Calculs de grandeurs d'intérêt (pression, vitesse, échange thermique...) dans les écoulements compressibles et description des ondes de choc.
- Applications des écoulements compressibles dans les tuyères.
- Description des phénomènes de turbulence dans les écoulements.
- Conséquences de la turbulence dans les écoulements et sur les transferts thermiques.
- Principe de la modélisation de la turbulence (traitement statistique des équations de transport, modèles de fermeture).
- Introduction aux différents modèles de turbulence usuellement utilisés en simulation numérique CFD en détaillant leur concept, spécificités points forts et limites.
Illustrations des divers phénomènes sous forme de TP : souffleries, banc de mesure optique, TP numériques
—
Flow phenomenology to describe the aerodynamic forces exerted by a moving fluid on a body immersed in the fluid.
- Description of lift and drag.
- Translation of aerodynamic forces on a structure into aerodynamic coefficients.
- Polar diagrams linking aerodynamic coefficients.
- Description of compressible flows.
- Review of fluid mechanics and thermodynamics equations for application to compressible flows.
- Illustration of compressible flows in one-dimensional cases (perfect fluid, with friction, with heating, with section change, etc.).
- Calculation of variables of interest (pressure, velocity, heat exchange, etc.) in compressible flows and description of shock waves.
- Applications of compressible flows in nozzles.
- Description of turbulence phenomena in flows.
- Consequences of turbulence in flows and on heat transfer.
- Principles of turbulence modelling (statistical treatment of transport equations, closure models).
- Introduction to the different turbulence models commonly used in CFD numerical simulation, detailing their concept, specific features, strengths and limitations.
Illustrations of the various phenomena in the form of practical exercises: wind tunnels, optical measurement bench, numerical practical exercises, etc.
ELC2 - Introduction à la CFD
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
12h
Phénoménologie des écoulements en vue de décrire les efforts aérodynamiques qu'exercent un fluide en mouvement sur un corps immergé dans le fluide.
- Description de la portance et de la traînée.
- Traduction des efforts aérodynamique sur une structure en coefficients aérodynamiques.
- Diagrammes de polaires liant les coefficients aérodynamiques
Description des écoulements compressibles.
- Reprise des équations de mécanique des fluides et de thermodynamique pour application à des écoulements compressibles.
- Illustration des écoulements compressibles dans les cas mono-dimensionnels (fluide parfait, avec frottement, avec chauffage, avec changement de section...).
- Calculs de grandeurs d'intérêt (pression, vitesse, échange thermique...) dans les écoulements compressibles et description des ondes de choc.
- Applications des écoulements compressibles dans les tuyères.
Description des phénomènes de turbulence dans les écoulements.
- Conséquences de la turbulence dans les écoulements et sur les transferts thermiques.
- Principe de la modélisation de la turbulence (traitement statistique des équations de transport, modèles de fermeture).
- Introduction aux différents modèles de turbulence usuellement utilisés en simulation numérique CFD en détaillant leur concept, spécificités points forts et limites
Illustrations des divers phénomènes sous forme de TP : souffleries, banc de mesure optique, TP numériques
UE3 - Transferts thermiques et fluidiques
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
80h
ELC1 - Convection forcée et naturelle
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
32h
Chapitre 1. Introduction et rappels : régimes de convection, loi de Newton, gamme des valeurs de h, facteurs intervenant dans le calcul de h, couche limite, formulation générale, nombre de Nusselt, grandeurs locales et grandeurs moyennes
Chapitre 2. Convection forcée externe : Couche limite, plaque plane en régime laminaire, résolution des équations de conservation sous les hypothèses de Prandtl, plaque plane en régime turbulent, écoulement autour d'une nappe de tubes
Chapitre 3. Convection forcée interne : régime établi, longueur d'entrée, écoulement laminaire dans un tube, écoulement turbulent dans un tube
Chapitre 4. Convection naturelle :
- Coefficient de dilatation thermique. Poussée d'Archimède. Nombres de Grashof et de Rayleigh
- Couche limite. Plaques verticales et horizontales
- Cylindres
—
Chapter 1. Introduction : convection regimes, Newton's law, range of h values, factors involved in the calculation of h, boundary layer, general formulation, Nusselt number, local quantities and mean quantities
Chapter 2. External forced convection : Boundary layer, flat plate in laminar regime, resolution of conservation equations in the Prandtl hypothesis, flate plate in turbulent regime, flow around a sheet of tubes
Chapter 3. Internal forced convection : Fully developed flow regime, inlet length, laminar flow in a tube, turbulent flow in a tube
Chapter 4. Natural convection :
- Coefficient of thermal expansion. Buoyancy force. Grashof and Rayleigh numbers
- Boundary layer. Vertical and horizontal plates
- Cylinders
ELC2 - Echangeurs de chaleur
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
20h
Introduction aux échangeurs de chaleur
-
Introduction
-
Principe des échangeurs de chaleur
-
Classification
-
-
Notions fondamentales sur le transfert de chaleur
-
Résistance thermique
-
Ailettes
-
-
Exercices
-
Moteur
-
Pile à combustible
-
Différence de température moyenne logarithmique
-
Bilan énergétique sur un tube unique
-
Bilan énergétique
-
Calculs sur un tube
-
-
Échangeur de chaleur
-
Bilan énergétique global
-
Échangeur de chaleur à flux parallèles
-
Échangeur de chaleur à contre-courant
-
L'efficacité – Méthode NTU
-
Efficacité
-
Définition
-
Échangeur de chaleur à contre-courant idéal
-
Fonction du côté froid ou chaud
-
-
NTU
-
Définition
-
Exemple d'échangeur de chaleur à flux parallèles
-
Conclusion pour l'échangeur de chaleur à flux parallèles
-
Expressions pour divers types d'échangeurs de chaleur
-
Grilles d'échangeurs de chaleur
-
Introduction
-
Architecture en série
-
Architecture ?
-
Rapport de température
-
Efficacité
-
NTU
-
-
Architecture parallèle-série
-
Fluide froid en parallèle et fluide chaud en série
-
Fluide chaud en parallèle et fluide froid en série
-
—
Introduction to Heat Exchangers
- Introduction
- Heat Exchanger Principles
- Classification
-
Fundamentals of Heat Transfer
-
Thermal Resistance
-
Fins
-
-
Exercises
-
Engine
-
Fuel Cell
-
Logarithmic Mean Temperature Difference (LMTD)
- Energy Balance on a Single Tube
- Energy Balance
- Calculations for a Single Tube
-
Heat Exchanger
-
Overall Energy Balance
-
Parallel Flow Heat Exchanger
-
Counter-flow Heat Exchanger
-
The Effectiveness – NTU Method
- Effectiveness
- Definition
- Ideal Counter-flow Heat Exchanger
- Function of the Cold or Hot Side
-
NTU
-
Definition
-
Parallel Flow Heat Exchanger Example
-
Conclusion for Parallel Flow Heat Exchangers
-
Expressions for Various Types of Heat Exchangers
-
Heat Exchanger Networks
-
Introduction
-
Series Architecture
-
Architecture?
-
Temperature Ratio
-
Effectiveness
-
NTU
-
-
Parallel-Series Architecture
-
Cold Fluid in Parallel and Hot Fluid in Series
-
Hot Fluid in Parallel and Cold Fluid in Series
-
ELC3 - Transferts thermiques diphasiques et transfert de mat
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
28h
This course consists of 2 parts: 1) Two-phase heat transfer, 2) Matter transfer
1) Two-phase heat transfer 6CM, 4TD, 4TP
- introduction to the physical mechanisms of phase change
- boiling: Nukyama curve, nucleate and film boiling, critical flows, two-phase flows
- condensation: physical mechanisms, laminar and turbulent condensation, flat-plate and tube condensation
- heat exchange intensification, examples of two-phase heat exchangers
2) Mass transfer, 6CM, 4TD, 4TP
- Lecture 1: Mass Transfer
Introduction
Objectives
Bibliography
Review
Quantifying Energy and Matter
Mass and Energy Balances
Mixture of Components
Flux Density for Binary Mixtures
Mass Diffusivity or Diffusion Coefficient
Fluid Flow Problems
Definitions
Expression of Mass Fluxes
Summary
Transient Regime
Formulation
Heat-Mass Analogy
Exercise
- Lecture 2: Mass Transfer - Boundary Conditions
Gas/Liquid Equilibrium
Henry's Law
Raoult's Law
Gas/Solid Equilibrium
Solubility
Sorption
Sorption Isotherm
Boundary Conditions
Introduction to the Problem
Continuity of Variables - Lecture 3: Heat-Mass Analogies
Boundary Layer Analogy
Heat Convection/Mass Convection
Lewis Number
Synthesis
Evaporation
Convection and Evaporation
Link between Heat and Mass Fluxes
Thermal-Mass Equivalence
---
Ce cours comprend deux parties : 1) Transfert de chaleur diphasique, 2) Transfert de matière
1) Transfert de chaleur diphasique 6 CM, 4 TD, 4 TP
Introduction aux mécanismes physiques du changement de phase
Ébullition : courbe de Nukyama, ébullition nucléée et en film, écoulements critiques, écoulements diphasiques
Condensation : mécanismes physiques, condensation laminaire et turbulente, condensation sur plaque plane et dans un tube
Intensification des échanges thermiques, exemples d'échangeurs de chaleur diphasiques
2) Transfert de masse, 6CM, 4TD, 4TP
Cours 1 : Transfert de masse
Introduction
Objectifs
Bibliographie
Révision
Quantification de l'énergie et de la matière
Bilans de masse et d'énergie
Mélange de composants
Densité de flux pour les mélanges binaires
Diffusivité de masse ou coefficient de diffusion
Problèmes d'écoulement des fluides
Définitions
Expression des flux de masse
Résumé
Régime transitoire
Formulation
Analogie chaleur-masse
Exercice
Cours 2 : Transfert de masse - Conditions aux limites
Équilibre gaz/liquide
Loi de Henry
Loi de Raoult
Équilibre gaz/solide
Solubilité
Sorption
Isotherme de sorption
Conditions aux limites
Introduction au problème
Continuité des variables
Cours 3 : Analogies chaleur-masse
Analogie de la couche limite
Convection thermique/convection de masse
Nombre de Lewis
Synthèse
Évaporation
Convection et évaporation
Lien entre les flux thermiques et les flux massiques
Équivalence thermique-massique
UE4 - Sciences Pour l'Ingénieur
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
76h
ELC1 - Acoustique et vibration des systèmes
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
3 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
39h
Acoustique : définitions, propagation en milieux ouvert et en milieu fermé, application aux bâtiments et aux machines, techniques d'atténuation. Vibrations : discrétisation d'une structure fréquences et modes de vibrations, vibrations des poutres, application aux machines tournantes, isolation, analyse spectrale, défauts, équilibrage, maintenance prédictive.
ELC2 - Cycles frigorifiques et pompes à chaleur
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
24h
Ce cours aborde les principes fondamentaux des cycles des machines frigorifiques et pompes à chaleur
ELC3 - Technologie des machines à fluides
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
1 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
13h
Architectures des moteurs thermiques à combustion interne, des pompes et moteurs hydrauliques à pistons axiaux et radiaux, des compresseurs pneumatiques. Aspect dynamique : équilibrage des efforts. Aspect technologique : critères de conception, modèles de pression de contact dans une liaison mécanique, pression de mattage, échauffement et grippage.
UE5 - Projet intégrateur 1
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
- Les sujets de projets tuteurés sont donnés par des enseignants chercheurs ou des chercheurs ainsi que par des ingénieurs ou des industriels;
- Ils sont en phases avec les activités de recherches des laboratoires d'appui et des attentes industrielles;
- Les sujets abordés doivent permettre la mise en œuvre expérimentale et/ou de la simulation;
- Les projets commun entre le parcours EE et ITE sont menés en équipe de 2 à 8 étudiants.
UE6 - Monde Industriel 2
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
56h
ELC1 - Anglais
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
20h
Anglais usuel, scientifique et technique, s'appuyant sur des thèmes propres à la formation de référence des étudiants (parcours énergie électrique).
ELC2 - Economie de la transition énergétique
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
Ce cours vise à comprendre le fonctionnement des marchés électriques (formation du prix, rentes infra-marginales, impact de l'introduction des ENR, mécanismes de réserves pour assurer la stabilité du réseau électrique, effacement de la demande, NEBEF, mécanismes de capacités, réglage de la fréquence, etc.) et le lien avec le marché du carbone. L'organisation générale du secteur électrique est expliquée avec les rôles du régulateur, des gestionnaires des réseaux de transport et de distribution, producteurs et fournisseurs d'électricité, agrégateurs, etc. Les origines de l'ouverture à la concurrence du secteur électrique sont expliquées en faisant appel aux notions d'économies d'échelle, de monopole naturel et à l'évolution des technologies et des coûts dans cette industrie.
Une part importante du cours est également dédiée à expliquer comment fonctionne le marché européen du carbone, quels sont les déterminants qui permettent d'expliquer la formation du prix du carbone et quelles sont stratégies des producteurs d'électricité pour réduire leurs émissions de CO2 en réponse au prix du carbone (inversion dans l'ordre d'appel des centrales, co-combustion de bois dans le centrales charbon, d'hydrogène dans les centrales gaz, etc.).
De nombreux exercices d'illustration sont proposés aux étudiants pour calculer le prix de l'électricité à différentes heures, les rentes, la rémunération des opérateurs d'ENR bénéficiant de divers mécanismes de soutien (feed-in tariffs, contrats pour la différence, certificats verts, etc.), etc. Des exercices permettent également de mettre en valeur les stratégies d'abattement des émissions de CO2 pour des entreprises confrontées à un prix du carbone, avec en particulier le calcul de fuel-switching prices pour les producteurs d'électricité (indicateur très utilisé par les acteurs du secteur électrique et des marchés financiers).
ELC3 - Gestion de projet
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
- Connaître les étapes clés de la conduite de projet;
- Manager un projet et utiliser les outils adaptés : objectifs, acteurs, tâches, responsabilités, moyens matériels, délais et planification, budget, contraintes particulières, évaluation des risques...
- Travailler en équipe projet : constituer l'équipe, coordonner l'avancement du projet, assurer le suivi, collaborer et communiquer, gérer les problématiques projet, s'adapter aux outils spécifiques de l'entreprise,
UE7 - Production d'énergie
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
78h
ELC1 - Combustion
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
Historique de la combustion (combustion lente, combustion vive, oxydo-réduction, utilisation). Phénoménologie de la combustion et propriétés (flammes de diffusion et de prémélange, le triangle du feu, combustibles liquides et solides, différents types d'oxydation, auto inflammation, loi de le Chatelier). Les carburants. Thermodynamique de la combustion et de la flamme (énergie d'activation, pouvoir calorifique, point éclair, (P, T, V) de combustion et richesse, déflagration et détonation, chimiluminescence, risques, autres oxydants que l'air). Cinétique chimique. Polluants et émissions. Application de la combustion au fonctionnement des turbines gaz.
ELC2 - Nucléaire et Hydrogène-énergie
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
32h
NUCLEAIRE
Centrale nucléaire : historique, principe de fonctionnement et éléments d'une centrale nucléaire. Chaine de production de l'électricité : cuve nucléaire, circuit primaire, générateur de vapeur, circuit secondaire, couplage turbine vapeur et alternateur. Elements de physique nucléaire : propriétés nucléaires de base, masse, charge, moment angulaire du noyau, propriétés dynamiques, l'onde de DE BROGLIE, équation de SCHRÖDINGER et cas d'application, énergie nucléaire de liaison, niveaux d'énergie des noyaux, désintégrations radioactives (alpha, béta), les différentes réactions nucléaires, les sections efficaces, la fission...Éléments de métallurgie nucléaire.
ENERGIE HYDROGENE
historique, composition, utilisation de l'hydrogène, hydrogène comme vecteur énergétique, les différentes applications, PEM en particulier. Le stockage, la combustion de l'H2, l'oxydation dans les PEM, les risques inhérents à l'hydrogène, les procédés de fabrication, la politique actuelle et ses évolutions dans le domaine.
ELC3 -Turbomachines
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
28h
Ce cours s'intéresse aux turbomachines de type compresseurs et turbines industrielles
UE8 - Modélisation en énergétique
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
69h
ELC1 - Codes de calcul en dynamique des fluides et éléments
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
3 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
30h
Formation sur les logiciels par Eléments Finis multiphysique COMSOL et FLUENT (Mécanique des Fluides laminaire et turbulente). Définition de la géométrie étudiée et définition des paramètres d'étude (paramètres thermophysiques et conditions aux limites). Maillage et optimisation. Résolution et optimisation. Exploitation des résultats. Etude de cas concrets en régimes permanents et transitoires. Cas particuliers d'études de couplage de problèmes (ex thermofluidiques, thermoélectriques....)
ELC2 - Méthodes numériques et outils mathématiques pour l'in
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
3 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
39h
Introduction à la classification des équations aux dérivées partielles utilisées en thermique et mécanique des fluides: méthode des caractéristiques.
Paramètres nécessaires à la résolution: domaine, conditions aux limites
Méthodes des différences finies: choix d'une méthode adaptée au problème physique à traiter: méthode de Crank-Nicolson, méthode des directions alternées.
Méthode des volumes finis: domaine d'application, description de la méthode pour les équations de la dynamique des fluides. Choix des options présentes dans les outils de CFD permettant l'optimisation des simulations
1. Introduction à l'optimisation
- Formulation d'un problème d'optimisation
- Exemple de programmation linéaire
- Les minimums locaux et globaux
2. Méthodes d'optimisation
- 1D : Elimination d'intervalles, méthode de Powell, méthode de Newton-Raphson
- ND : méthode du Simplex, méthode de Newton-Raphson, méthode des gradients conjugués, Algorithme de Davidon-Fletcher-Powell (DFP), Algorithme de Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS)
3. Résolution d'EDP - approche matricielle
- Discrétisation de l'espace et du temps
- Relation vectorielle, Représentation matricielle
- Formulation explicite, Formulation implicite, Analyse de stabilité
—
Handling a CFD tool
UE9 - Efficacité énergétique
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
77h
ELC1 - Efficacité énergétique dans le bâtiment et ACV
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
26h
Permettre aux étudiants de calculer les besoins énergétiques d'un bâtiment ainsi que ses émissions tout au long du cycle de vie.
ELC2 - Energies Renouvelables
ECTS
3 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
48h
- Thème 1. Energie éolienne : Ressources éoliennes (Distribution de Weibull, Analyse de données), puissance du vent (limite de Betz), Aérodynamique des rotors, production électrique des éoliennes
- Thème 2. Energie solaire thermique : Ressource solaire, capteurs solaires thermiques plans et à tubes sous-vides : principes, rendement.
- Thème 3. Energie solaire photovoltaïque : Conversion photovoltaïque, technologies de panneaux solaires, association de cellules et de panneaux, installations en site isolé et connectées au réseau
ELC3 - Systèmes frigorifiques
ECTS
1 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
13h
- Synthèse historique sur le froid
- Introduction : principes physiques
- Fluides frigorigènes
- Système à compression mono-étagée : description des cycles thermodynamiques, rôle des composants, identification des pertes
- Systèmes à compression bi-étagée : à économiseur ouvert, à économiseur partiel, cycles cascade à deux fluides
- Conception des installations commerciales
UE10 - Projet intégrateur 2
Niveau d'étude
BAC +4
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
- Les sujets de projets tuteurés sont donnés par des enseignants chercheurs ou des chercheurs ainsi que par des ingénieurs ou des industriels;
- Ils sont en phases avec les activités de recherches des laboratoires d'appui et des attentes industrielles;
- Les sujets abordés doivent permettre la mise en oeuvre expérimentale et/ou de la simulation;
- Les projets communs entre le parcours EE et ITE sont menés en équipe de 2 à 8 étudiants.
UE4 - Energétique avancée (Choix 1)
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
66h
ELC1 - Machines énergétiques innovantes
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
- Ecoulements alternés, Prise en compte de milieux poreux et/ou structuré (cogénérateur)
- Machines à apport thermique externe (Cogénérateurs, Systèmes thermoacoustiques, Stirling, Ericsson),
- Systèmes refroidisseurs innovants (Magnétocaloriques).
—
- Alternating flows, consideration of porous and/or structured media (cogenerators)
- Machines with external heat input (cogenerators, thermoacoustic systems, Stirling, Ericsson),
- Innovative cooling systems (Magnetocalorics).
ELC2 - Métrologie avancée
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
39h
- Dynamic temperature measurement
- Thermal micrometry in fluids (temperatures and flows): principles and applications
- Infrared spectroscopy for temperature and species concentration measurements in semi-transparent media
- Radiative Transfer Equation
- Principles and experimental set-ups
- Data processing (inversion method)
- Optical measurements in flows
- Flow visualization techniques (tomography, ombroscopy, strioscopy).
- Velocimetry techniques (Laser Doppler Velocimetry, Particle Image Velocimetry, data processing).
- Methods for measuring other quantities (Pressure Sensitive Paints, Fluorescence, Granulometry).
- Intrusive measurement methods using wired microsensors.
—
- Mesures de températures dynamiques
- Micromesures thermiques dans les fluides (températures et flux) : principes et réalisations
- Spectroscopie infrarouge pour les mesures de températures et de concentrations d'espèces dans les milieux semi-transparents
- Equation du Transfert Radiatif : ETR
- Principes et montages expérimentaux
- Traitements des données (méthode d'inversion)
- Mesures optiques dans les écoulements
- Techniques de visualisation d'écoulements (tomographie, ombroscopie, strioscopie).
- Techniques de vélocimétrie (Vélocimétrie Laser Doppler, Vélocimétrie par Images de Particules, traitement des données).
- Méthodes de mesures d'autres grandeurs (Peintures Sensibles à la Pression, Fluorescence, Granulométrie).
- Méthodes de mesures intrusives à l'aide de microcapteurs filaires
ELC3 - Analyse exergétique
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
- Introduction
- Fundamental transforms
- Exergetic analyse of the compression processes
- Exergetic analyse of the expansion processes
- Exergetic analyse of the heat exchanges
- Applications
UE4 - Energétique du bâtiment (Choix 2)
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
75h
ELC1 - Gestion d'affaires en énergétique
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
Thème 1. Introduction, qu'est ce qu'une affaire ? Spécificités. Missions du chargé d'affaires
Thème 2. Appels d'offres et marchés publics
Thème 3. Stratégie. Diagnostic stratégique, stratégie corporate, stratégie business, déploiement
Thème 4. Marketing. Différents contextes du marketing B2B, études marketing, marketing stratégique, communication
Thème 5. Prospection et avant vente, élaboration de l'offre
Thème 6 Techniques de négociation, fidélisation
ELC2 - Thermique du bâtiment
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
35h
Thème 1. Introduction, plan du cours, importance de la consommation énergétique du bâtiment, évolution de la réglementation, exemples de réalisation architecturale, bibliographie.
Thème 2. Isolation, conductivité thermique des isolants, autres propriétés, matériaux, installation des isolants (dalles, intérieure, extérieure). Exercices.
Thème 3. Transmission thermique des parois opaques et transparentes. Ponts thermiques inertie Exercices
Thème 4. Bilan thermique d'un bâtiment, aération, apports solaires. Exercices
Thème 5. Réglementation thermique, 2005 et 2012
Thème 6. Comportement dynamique, inertie d'un bâtiment. Exercices
Thème 7. Confort thermique besoins de l'occupant, thermique corps humain, normes et mesures, équation de Fanger, température opérative, facteurs d'inconfort, cas des bâtiments en ventilation naturelle. Exercices
Thème 8. Infiltrométrie, étanchéité à l'air des enveloppes, diagnostic thermique, thermographie infrarouge
ELC3 - Chauffage et climatisation
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
22h
- Introduction au traitement de l'air
- Evolutions de base et évolutions multiples
- Renouvellement d'air
- Conditions de soufflage
- Filtration
- Climatisation de confort et conditionnement d'air
- Etudes de cas
UE1 - Monde Industriel 3
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
50h
ELC1 - Anglais
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
20h
Anglais des affaires (business English).
ELC2 - Culture juridique et économique
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
Cet enseignement vise à atteindre deux catégories d'objectifs :
- Permettre la découverte du monde professionnel sous l'angle juridique, à travers une introduction générale au droit, au droit des contrats et au droit du travail.
- Il s'agira également de découvrir l'entreprise sous ses aspects juridiques : typologie, propriété intellectuelle...
ELC3 - Entreprenariat
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
12h
Cette UE est traitée par séquence puis agrégée (en projet concret de groupe) :
- la définition d'un produit/service (type golden circle) dans une vision intégrée de marché (benchmark sectoriel et/ou produit/service);
- les fondamentaux d'une organisation industrielle et/ou de service agile (type deep dive, scrum, …);
- la rédaction d'un plan marketing de positionnement du produit/service (gamme, prix et canaux de vente, cycle de vie et relance de version, …);
- le pricing du produit/service (construction de leur coût de revient, de leurs frais de fonctionnement, …);
- la construction d'un management des organisations de leur projet (s'appuyant sur les appétences et profils psycho-sociaux du groupe);
- la présentation synthétique du projet (avec faq circonstanciée de la promo) du projet.
UE2 - Ingénierie numérique
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
63h
ELC1 - Codes de calcul en thermique et dynamique des fluides
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
33h
Utilisation avancée des outils de CFD - optimisation de géométrie - optimisation de maillage - modélisation de cas concrets.
ELC2 - Simulation thermique dynamique
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
18h
Principes de simulation thermique dynamique appliqués aux cas des bâtiments, apports "gratuits" (solaires, métaboliques, pertes des appareils), pertes par transmission et ventilation, confort d'été, architectures bioclimatiques, optimisation de bâtiment pour assurer à la fois de faibles besoins de chauffage et un confort d'été
—
Principles of dynamic thermal simulation applied to buildings, "free" inputs (solar, metabolic, losses from appliances), losses through transmission and ventilation, summer comfort, bioclimatic architectures, building optimisation to ensure both low heating requirements and summer comfort.
ELC3 - CAO-DAO
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
12h
- Raccordement en 3D d'un ballon d'eau chaude sanitaire / Exécution 3D d'un réseau d'asperseurs
- Exécution 3D d'un système de chauffage par chaudière ou par panneaux solaires / Exécution 3D d'un système de ventilation / Fabrication de blocs "intelligents" connectables
UE3 - Systèmes thermiques
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
76h
1/ Systèmes frigorifiques
Rappels des principes de réfrigération, problématique des fluides frigorigènes actuels. Rappels sur les systèmes à compression mono et bi-étagée. Installations courantes de puissance industrielle et commerciale. Conception des installations commerciales : technologies et dimensionnement des principaux organes.
2/ Centrales Thermiques II
- Marché de l'énergie et du charbon
- Les carburants fossiles
- La thermodynamique des turbines vapeur
- Les centrales charbon
- La technologie des chaudières à combustibles solides
ELC1 - Centrales thermiques conventionnelles
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
28h
- Marché de l'énergie
- Les combustibles fossiles
- La thermodynamique des centrales
- La technologie des centrales charbon et des chaudières à combustibles solides
- Élément sur la capture de CO2
ELC2 - Gestion des fluides et énergie
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
16h
Calcul et dimensionnement de réseaux fluidiques et énergétiques. Calcul de pompes de réseaux et du point de fonctionnement. Calcul de perte de charge sur un réseau complexe. Dimensionnement d'un ventilateur et adéquation aux usages.
ELC3 - TP Technologiques
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
2 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
Volume horaire
32h
Déterminer sur bancs d'essais les performances de systèmes de conversion d'énergie à l'échelle industrielle
UE5 - Projet intégrateur 3
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
6 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort
- Les sujets de projets tuteurés sont donnés par des enseignants chercheurs ou des chercheurs ainsi que par des ingénieurs ou des industriels;
- Ils sont en phases avec les activités de recherches des laboratoires d'appui et des attentes industrielles;
- Les sujets abordés doivent permettre la mise en œuvre expérimentale et/ou de la simulation;
- Les projets commun entre le parcours EE et ITE sont menés en équipe de 2 à 8 étudiants.
UE6 - Stage
Niveau d'étude
BAC +5
ECTS
30 crédits
Composante
UFR STGI, site de Belfort