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Principes fondamentaux des instabilités thermo-acoustiques

Le couplage entre les ondes acoustiques et les flammes est devenu une question centrale dans le développement de nombreux systèmes de combustion modernes. Ce cours présente le contexte théorique nécessaire pour aborder de tels problèmes.

Prochaine session

Du Lundi 25 Avril 2022 au Dimanche 22 Mai 2022

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 : 240 € (HT) – actionnaires du Cerfacs : 360 € (HT) – autres : 480 € (HT)

Indice de satisfaction

En 2021, 100% des participants étaient satisfaits ou très satisfaits (résultats recueillis auprès de 26 répondants, sur un total de 29 participants, un taux de réponse de 89.6 %).


Descriptif

Le couplage entre les ondes acoustiques et les flammes est devenu une question centrale dans le développement de nombreux systèmes de combustion modernes en raison des problèmes environnementaux (bruit) et des interactions destructives que l’acoustique peut générer dans les chambres de combustion. Les outils numériques sont essentiels dans de nombreuses études sur les flammes et l’acoustique, mais une formation théorique en acoustique, et plus particulièrement en acoustique des écoulements réactifs, est indispensable pour aborder ces problèmes.

Programme

Cette formation en ligne présente les concepts fondamentaux des instabilités thermo-acoustiques. Le contenu du cours est divisé en 3 semaines consécutives :

semaine 1 : introduction aux phénomènes
semaine 2 : lois de l’acoustique 1D dans les tubes
semaine 3 : interaction entre une flamme et l’acoustique
semaine 4 : examen final

Une session ​interactive en direct clôturera l’apprentissage et traitera d’un cas d’application où vous tenterez de prédire la stabilité d’un système. Cette conférence aura lieu pendant la semaine 4.

Objectifs pédagogiques

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

  • d’expliquer l’origine des instabilités thermo-acoustiques dans une chambre de combustion,
  • d’évaluer la fréquence propre d’une chambre de combustion,
  • de donner des recommandations pour rendre stable un système instable.

Organisation de la formation

Il s’agit d’une session de formation entièrement en ligne. Elle est divisée en 4 semaines consécutives, sur la base d’activités d’apprentissage dispensées chaque semaine.

  • Les semaines 1 à 3 nécessitent environ 2 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 deux 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 pendant la semaine 4. Cette session en direct traitera d’un cas d’application. Cette session en live 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 des connaissances en analyse mathématique, en particulier avec la notation des nombres complexes. Pour vérifier que les conditions préalables sont remplies, vous devez répondre aux questionnaires suivants. Vous devez obtenir au moins 75 % de réponses correctes afin d’être autorisé à suivre cette session de formation en ligne.

Questionnaire 1 : https://forms.gle/nde1Qndao4AE9Wb6A

Questionnaire 2 : https://forms.gle/ZyVXJWTVfiVuNp4G9

La formation se déroule en anglais ; le niveau B2 du CECRL est requis.

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, travaillant 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 de l’ouvrage suivant Theoretical and Numerical Combustion.

Dr. Corentin Lapeyre

Corentin Lapeyre est chercheur senior au CERFACS. Son doctorat portait sur l’étude numérique de la stabilité, de la stabilisation et du bruit de la flamme dans une chambre de combustion à tourbillon stabilisé dans des conditions d’étranglement.

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.