Cerfacs Entrez dans le monde de la haute performance...

Fondamentaux de la combustion turbulente

Ce cours en ligne décrit les principes fondamentaux nécessaires à la compréhension des outils modernes en simulation de la combustion. Il couvre les six premiers chapitres du livre Theoretical and numerical combustion de Poinsot et Veynante. Chaque participant recevra un exemplaire de ce livre au début du SPOC. Le cours permet aux ingénieurs et aux chercheurs de comprendre la physique de la combustion et les différentes méthodes utilisées pour la simuler. Il permettra aussi aux étudiants de comprendre les méthodes de simulation modernes utilisées pour analyser les flammes laminaires et turbulentes.

Prochaine session

Date: du Lundi 1 Novembre 2021 au Vendredi 17 Décembre 2021

Date limite d’inscription : 15 jours avant la date de début de chaque formation

Avant de vous inscrire, merci de nous signaler toutes contraintes particulières dont vous souhaiteriez

nous faire part (horaires, santé, indisponibilité…) à l’adresse e-mail suivante : training@cerfacs.fr

S’inscrire, c’est ici !

Prix : étudiants : 300 € – actionnaires du Cerfacs : 450 € – autres : 600 € (TTC)

Indice de satisfaction

En 2020, 100 % des participants étaient satisfaits ou très satisfaits (résultats recueillis auprès de 28 répondants).


Descriptif

Ce cours en ligne décrit les principes fondamentaux nécessaires à la compréhension des outils modernes en simulation de la combustion. Il couvre les six premiers chapitres du livre Theoretical and numerical combustion de Poinsot et Veynante. Chaque participant recevra un exemplaire de ce livre au début du SPOC. Le cours permet aux ingénieurs et aux chercheurs de comprendre la physique de la combustion et les différentes méthodes utilisées pour la simuler. Il permettra aussi aux étudiants de comprendre les méthodes de simulation modernes utilisées pour analyser les flammes laminaires et turbulentes.

Programme

Ce cours en ligne présente les concepts fondamentaux de la combustion pour les étudiants ayant déjà des connaissances en mécanique des fluides. Le cours est divisé en 6 semaines :

semaine 1 : la place de la combustion dans le paysage énergétique d’aujourd’hui et de demain; les défis scientifiques associés à la combustion et à sa simulation en CFD.
semaine 2 : la thermochimie de la combustion (comment calculer les températures adiabatiques des flammes) et les équations de conservation utilisées pour décrire les écoulements réactifs.
semaine 3 : flammes laminaires prémélangées – phénoménologie, théorie et calculs
semaine 4 : flammes de diffusion – théories basées sur la fraction de mélange, comparaison entre la combustion prémélangée et la combustion de diffusion
semaine 5 : combustion turbulente – phénoménologie, diagramme de combustion turbulente, vitesse de la flamme turbulente, modèles pour les flammes prémélangées turbulentes.
semaine 6 : flammes turbulentes de diffusion, modèles et description physique

Une session interactive en direct clôturera la session et aura lieu la semaine 6.

Objectifs pédagogiques

A l’issue de cette formation, vous serez capable de :

  • de décrire les mécanismes fondamentaux qui contrôlent les flammes,
  • identifier les différents régimes de flamme ainsi que les interactions de la combustion avec d’autres mécanismes (turbulence, formation de polluants),
  • appréhender les difficultés de la CFD dans la simulation des écoulements réactifs et connaître les capacités des différentes familles de codes à y faire face.

Organisation de la formation

Il s’agit d’une session de formation entièrement en ligne. Elle est divisée en 7 semaines consécutives, sur la base d’activités d’apprentissage dispensées chaque semaine.

  • Les semaines 1 à 6 nécessitent environ 2 à 3 heures de travail par semaine. Les activités d’apprentissage sont diffusées le lundi de chaque semaine et vous disposez de 7 jours pour effectuer les activités de chaque semaine. Les 3 heures de travail peuvent être réparties sur la semaine, en fonction de votre emploi du temps.
  • Une session interactive en direct d’une heure aura lieu au cours de la semaine 7. Cette session en direct traitera d’un cas d’application. Cette session en direct sera également enregistrée.
  • La dernière semaine est consacrée aux révisions et à l’examen final, qui débouche sur un certificat d’apprentissage.

Nos principes pédagogiques

Toutes nos sessions de formation reposent sur des principes issus de la psychologie cognitive et de la recherche sur l’apprentissage :

  • les concepts d’abord : le cours est axé sur la compréhension conceptuelle de la signification des équations et de leur application dans des cas pratiques (Van Heuvelen, 1991).
  • apprentissage collaboratif : le cours est organisé autour d’activités spécialement conçues pour faire interagir les participants entre eux, impliquant un traitement en profondeur du contenu scientifique préalablement montré dans de courtes vidéos (Salmon, 2013).
  • rétention à long terme : parce que dans l’avenir vous devez appliquer dans divers contextes ce que vous apprendrez au cours de cette session, nos cours sont conçus en utilisant les 10 principes testés en laboratoire sur la psychologie cognitive (Halpern et Hakel, 2003).

Soyez prêt à vous engager et à interagir avec une communauté partageant un objectif commun : l’apprentissage du contenu scientifique de ce cours.

Modalités pédagogiques

La formation est une alternance de présentations théoriques et de travaux pratiques. Des questions à choix multiples permettent une évaluation continue.

Pré-requis

Bien que ce cours ne soit pas axé sur les aspects mathématiques, vous devez avoir une bonne compréhension des équations de Navier-Stokes et de tous les outils mathématiques associés. Pour vérifier que les conditions préalables sont remplies, vous devez remplir le questionnaire suivant. Vous devez obtenir au moins 75% de bonnes réponses pour être autorisé à suivre cette formation en ligne. La formation se déroule en anglais ; le niveau B2 du CECRL est requis.

Questionnaire 1 : https://forms.gle/9cn5mUeazYsKYbmp8

Evaluation des acquis

Un examen final sera effectué pendant la formation.

Formateur référent

Jean-Christophe JOUHAUD

Réalisé avec l’assistance des chercheurs suivants :

Dr. Thierry Poinsot

Thierry est directeur de recherche au CNRS à l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse et conseiller scientifique au CERFACS Toulouse. Ses thèmes de recherche couvrent les aspects théoriques et numériques de la combustion. Il est l’un des deux auteurs du livre Theoretical and Numerical Combustion.

Dr. Denis Veynante

Denis Veynante est directeur de recherche au laboratoire EM2C (CNRS – CentraleSupélec). Ses recherches et ses enseignements en physique de l’énergie portent sur la combustion turbulente, le plus souvent en liaison avec l’industrie aéronautique et automobile. Il est également un des deux auteurs du livre Theoretical and Numerical Combustion.

Dr. J-F. Parmentier

Après avoir obtenu son doctorat en mécanique des fluides en travaillant sur la modélisation des écoulements diphasiques gaz-particules, il a travaillé pendant quelques années sur les instabilités thermo-acoustiques dans les chambres de combustion annulaires. Depuis 2014, il a orienté ses recherches spécifiquement sur l’apprentissage et l’enseignement des sciences en utilisant des méthodes d’apprentissage actif.