Combustion and fuels

lmeca2160  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Combustion and fuels
5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q1
Langue
d'enseignement
Anglais
Préalables
Les étudiants doivent avoir maîtrisé les bases de la thermodynamique, telles que couvertes dans les cours LMECA1855 ou LPHYS1343, ainsi que les bases de la mécanique des fluides telles que couvertes dans les cours LMECA1321 ou LPHY1213.
Thèmes abordés
  • Origine, nature et conditionnement des combustibles.
  • Bilans de matière et d'énergie en combustion.
  • Physico-chimie et cinétique de la combustion : schémas réactionnels et phénoménologie des modes de combustion.
  • Technologies de mise en oeuvre des combustibles : conception et calcul des équipements de combustion et de transfert de chaleur associés.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil mécaniciens », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

  • AA1.1, AA1.2, AA1.3
  • AA2.3, AA2.4, AA2.5
  • AA3.1, AA3.3
  • AA4.1, AA4.2, AA4.3, AA4.4
  • AA5.2, AA5.4, AA5.5
  • AA6.1, AA6.4

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable

i) d¿appliquer les concepts principaux de la thermo-chimie de combustion à l¿évaluation de la qualité de la combustion dans des systèmes enérgetiques y compris les moteurs thermiques

ii) de réaliser des calculs des équipements de combustion et de transfert de chaleur associés.

iii) de comprendre les aspects environmentaux de la combustion des combustion fossils.

 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
Le cours magistral comporte trois parties :
1. Problématique énergétique des combustibles et leur mise en oeuvre :
·  genèse et formation des combustibles
·  filières de conditionnement et spécifications
·  bilans globaux de matière et d'énergie en combustion
·  techniques de contrôle et diagnostiques
2. Physico-chimie et cinétique de la combustion :
·  mécanismes chimiques, chaines ramifiées
·  limites d'explosivité et d'inflammabilité, température de flamme
·  Formation des polluants
·  Techniques de mesure
3. Technologie de la combustion et de l'utilisation de la chaleur :
·  Flammes laminaires prémelangées
·  Introduction aux écoulements turbulents
·  Flammes turbulentes prémelangées et applicactions
·  Introduction à la détonique
·  utilisation de la chaleur produite par la combustion.
Les bilans de matière et d'énergie et les calculs physico-chimiques font l'objet d'exercices dirigés et de travaux pratiques de laboratoire. Ces derniers mettent l'accent à la fois sur l'observation phénoménologique, sur les méthodes de contrôle et de diagnostic et sur la technologie mise en oeuvre
Méthodes d'enseignement
  • Cours magistral
  • Séances d'exercices
  • T.P. Laboratoire : analyse de performance de la combustion d'une chaudière à gaz domestique
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
  • Examen : écrit  avec des livres, notes de cours et notes personnelles.
  • La note au rapport de laboratoire vaut pour 25 % de la note finale.
  • La note sur l'examen vaut pour 75% de la note finale
Bibliographie
  • M.V. Papalexandris, Combustion and Fuels, Presses universitaires de Louvain, 2020. Mandatory. Available at CIACO, Grand-Rue 2/14, 1348 Louvain-la-Neuve
  • S.R. Turns, Introduction to Combustion, Mc Graw Hill, 2000. Recommended
  • K.K. Kuo, Principles of Combustion, John Wiley & Sons Ltd., 2005. Recommended
Support de cours
  • Instructions for the laboratory and user's manual of the experimental facility (in English and French), available on the moodle site of the course.
  • Laboratory project, available on the moodle site of the course.
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil électromécanicien

Master [120] : ingénieur civil mécanicien