ING160 - Thermodynamique et mécanique des fluides

Ce cours vise à initier aux concepts de base de la mécanique des fluides et de la thermodynamique en utilisant une démarche scientifique.

Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure de :

• expliquer les propriétés d'un fluide;
• analyser le comportement d'un fluide au repos ou en mouvement;
• calculer la puissance d'une pompe ou d'une turbine dans un écoulement;
• expliquer les propriétés des substances pures;
• appliquer les lois de la thermodynamique;
• analyser les centrales thermiques, thermopompes et réfrigérateurs.

Éléments de contenu : mécanique des fluide : masse volumique, viscosité. Pression. Mesures manométriques. Forces hydrostatiques sur différentes surfaces immergées, poussée d'Archimède. Écoulements laminaire et turbulent. Nombre de Reynolds. Théorème de transport de Reynolds, volume de contrôle. Équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie. Écoulement en conduite: équation de Bernoulli, pertes de charge. Équation de Darcy-Weisbach, diagramme de Moody, couches limites. Thermodynamique: température, énergie, travail et chaleur. Loi des gaz parfaits. Propriétés thermodynamiques des substances pures : tables et diagrammes. Premier principe : énergie interne, enthalpie. Second principe : cycle de Carnot, irréversibilité, inégalité de Clausius, entropie, principe d'accroissement de l'entropie. Cycles thermiques pour les vapeurs et les gaz. Cycles de Rankine.