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STM-GCE-12-Applied numerical modelling

ue-gec-stm-gce-12

Responsable(s) du contenu pédagogique


Total coefficients : 3
Total heures : 45 (15 cours, 15 TP, 15 projet)
Total heures travail personnel : 42


Prérequis

Transferts thermiques : conduction, convection et rayonnement
Mathématiques


Objectif

Comprendre les méthodes numériques utilisées dans les logiciels commerciaux propres au génie climatique et énergétique (simulation thermique dynamique, mécanique des fluides numériques, multi-physique).
Modéliser numériquement des problèmes en transferts thermiques complexes (sans solution analytique).
Réaliser des bilans énergétiques sur des systèmes élémentaires par la méthode des différences finies ou des volumes finis.


Programme

I- Notions de modélisation
II- Techniques numériques
1- Interpolation polynomiale, courbes de tendance
2- Intégration numérique
3- Racines réelles d'une équation à valeurs réelles
4- Les algorithmes de résolution de systèmes d'équations linéaires
5- Les méthodes de résolution d'équations différentielles
III- Les modèles " zone "
1- Définition d'un modèle zone
2- Evaluation des débits entre zones
3- Évaluation des coefficients d'échange par convection
4- Évaluation des coefficients d'échange par rayonnement
5- Evaluation des charges internes
6- Bilan sur un local en régime stationnaire
7- Bilan sur un local en régime instationnaire
IV- Méthode des différences finies
1- La conduction stationnaire
2- La conduction instationnaire
V- Implémentation des techniques numériques sur un tableur
1- Les courbes de tendance
2- Attribuer des noms
3- Initialisation des calculs
4- Les messages d'erreur
5- Le calcul itératif
6- Le solveur
7- Résolution d'un système d'équations par la méthode itérative de Gauss-Seidel
8- Tracer les lignes isothermes


Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques

TD
Projet


Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques

Tableur (Excel, Calc), logiciel de CFD (Star CCM+)


Mode d'évaluation

1 projet et 1 devoir surveillé


Bibliographie

[HOL97] J.P. HOLMAN, Heat transfer, 8ème edition, 1997, McGraw-Hill.

[INC07] F.P. INCROPERA, D.P. DE WITT, T.L. BERGMAN, A.S. LAVINE, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 6ème édition, 2007, John Wiley & Sons.

[PAT80] S.V. PATANKAR, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, 1980, Hemisphere.

[SAC00] J.F. SACADURA, Initiation aux transferts thermiques, 2000, Tec et Doc.

[TR15] A. TRIBOIX et J.-B. BOUVENOT, Les transferts thermiques par l'exemple , 2015, Eyrolles.



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