HYDRAULIQUE ET MODELISATION

Définition de l’écoulement en charge. Théorème de Bernoulli. Notions de pertes de charge linéaires et singulières. Formules classiques de calcul des pertes de charge. Réseaux de conduites. Utilisation d’un code de calcul pour les écoulements en conduites (logiciel EPANET).

Caractéristiques des écoulements à surface libre : profils de vitesse, frottement au fond, coefficient de Strickler. Écoulements uniformes, définitions : hauteurs de référence (normale et critique), nombre de Froude, régimes (fluvial ou torrentiel). Écoulements permanents variés (remous, ressaut), applications à travers des exemples : modélisation d'un écoulement naturel, calage d'une ligne d'eau sur la base de cas concrets. Fonctionnement et dimensionnement d’ouvrages hydrauliques. Présentation des écoulements non permanents (équation de Barré de Saint Venant, modèles de crues). 

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Utilisation d'un code de calcul pour étudier des écoulements en canaux ou rivières : propagation d'un hydrogramme de crue, gestion d'un canal d'irrigation, impact d'ouvrages.

Le cours est construit pour intégrer des aspects théoriques, pratiques (utilisation de logiciels) tout en suivant une méthodologie proche de celle rencontrée dans le milieu professionnel.

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Cinématique des milieux continus : variables de Lagrange et d’Euler, trajectoire, ligne d’émission, ligne de courant, les tenseurs de la cinématique des milieux continus (tenseur des gradients de déformation, tenseur des déformations, tenseur des déformations linéarisé, tenseur des vitesses de déformation). Dérivée particulaire (scalaire, élément d’arc, élément de volume, intégrales de volume et de surface).

Les lois de conservation et tenseur des contraintes : conservation de la masse, hypothèse de Cauchy, conservation de la quantité de mouvement, conservation de l'énergie (1er et 2me principes de la thermodynamique), équations du mouvement et de l’équilibre, inégalité de Clausius-Duhem. Etude du tenseur des contraintes, déviateur, pression, cercles de Mohr.

Mécanique des fluides : loi de comportement fluides newtoniens, équations de Navier-Stokes, solutions écoulement simples (Poiseuille, Couette), étude du palier hydraulique, fonction de courant, force de Stokes, écoulement potentiel, force de Magnus.

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1/ Présentation des outils de bureautique (traitement de texte et tableur).

2/ Introduction à l'architecture des ordinateurs.

3/ Notions et propriétés d'un système d'exploitation.

4/ Initiation à Unix : système de fichiers, principales commandes, shells.

5/ Du programme au processus (langages interprétés, langages compilés, compilateurs, édition de liens, exécution).

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