Bases scientifiques et techniques de l'Ingénieur.e

Outils mathématiques de l'Ingénieur.e (42 heures)
Méthodes de résolution d’équations différentielles linéaires :
- Applications aux processus industriels
Probabilités :
- Rappel succinct du modèle probabiliste.
- Probabilité Conditionnelle et Indépendance.
- Lois usuelles de probabilité
- Théorie de l’estimation
- Estimation ponctuelle et par intervalle de confiance
- Tests statistiques : Notions d’hypothèse, de risque
- Probabilités sur logiciel.
Outils et calculs statistiques :
- Statistiques à une variable.
- Régression linéaire simple et Corrélation.
- Autres régressions.
- Statistiques sur logiciel.

Thermique & Energétique de l'Ingénieur.e (42 heures)
Thermodynamique
Introduction : généralités et principes fondamentaux
- définition, notion de systèmes, volumes de contrôle et variables thermodynamiques
- état d’équilibre d’un système et variables d’état
- systèmes ouverts, fermés, évolution d’un système
Energie et chaleur :
- formes d’énergies, conversion et transfert d’énergie en chaleur, travail
- le bilan d’une énergie d’un système
- énoncé du premier principe de la thermodynamique PPT : définition de l’enthalpie
- notion de rendement
Evolutions du système et transformations
- différentes formes d’évolution :isotherme, isovolume, isobare
- évolutions réversibles et irréversibles
- conséquences des lois d’évolution : évolutions isentropiques (transformations adiabatiques et réversibles) et polytropiques
- énoncé du deuxième principe de la thermodynamique : l’entropie
Cycles thermodynamiques
- bilan d’énergie dans un cycle (fermé ou ouvert)
- définition d’une machine thermique (rendement thermodynamique et rendement de Carnot)
- application du deuxième principe de la thermodynamique
- rendements des machines thermiques et frigorifiques (TAG, PAC, Frigo…)
Diagrammes thermodynamiques
- Clapeyron, Watt
- Entropique T,S
- Enthalpie H, S
Cycles de puissance à gaz
- Cycle d’Otto, Diesel, Stirling
- Cycle de Baryton Turbine à gaz (régénération et réfrigération)
- Rendement du cycle
Cycles de puissance à vapeur
- Utilisation de la vapeur et les notions de changement d’état
- Diagramme de Mollier pour la détermination des variables thermodynamiques
- Cycle de RANKINE et HIRN (cycles à régénération ou à soutirage)
- Améliorations du rendement du cycle
Combustion
- Notions de base de la combustion et des combustibles
- Richesse du mélange, pauvreté
- Application à l’étude d’une chaudière industrielle ou domestique
Cycles combinés et cogénération
- Importance du cycle combiné pour la production et l’économie d’énergies
- Principe de la cogénération et le rendement
Notion de climatisation
- L’air sec et l’air atmosphérique
- L’air humide et l’utilisation du diagramme psychométrique
- Etude d’une C.T.A (centrale de traitement d’air)
Thermique
Introduction aux transferts de la chaleur
Conduction
- Loi de Fourier
- Equation de la conduction
- Modèle d’étude en régime permanent
Convection
- Loi de Newton
- Nombres sans dimensions (Nusselt, Prandtl, Peclet, Grashof, Reynolds, Margoulis, Stanton)
- Convection naturelle, convection forcée
Rayonnement
- Définitions
- Emittance énergétique d’un corps : loi de Stéphan-Boltzmann
- Puissance transmise par rayonnement
Echangeurs de chaleur
- Généralités sur les échangeurs
- Flux échangé et coefficient global d’échange
- NUT (nombre d’unités de transfert) et l’efficacité
- Fonctionnement à co-courant ou contre-courant
- Calcul des échangeurs : méthode MLDT et méthode NUT
- Utilisation des échangeurs (condenseurs, évaporateurs, surchauffeurs)
Réglementation thermique dans le bâtiment
- RT2005, 2010 : coefficients et Ubat
- DPE (Diagnostic de Performance Energétique)
Energies Renouvelables
- Différentes formes ENR (solaire, géothermique, éolienne…)
- Détermination des puissances produites
Raccordement aux réseaux

Automatique & Commande de processus industriels (38 heures)
Introduction à l'automatique :
- Vue d'ensemble de l'automatique et son rôle dans les processus industriels
- Concepts de base : variables, boucle ouverte, boucle fermée, régulation et asservissement
- Principes fondamentaux des systèmes de contrôle automatiques
Modélisation des systèmes dynamiques :
- Modélisation mathématique des processus industriels en utilisant des équations différentielles ordinaires (EDO)
- Introduction à la transformée de Laplace comme outil de résolution d'EDO
- Utilisation de la transformée de Laplace pour obtenir la fonction de transfert d'un système
- Méthodes de modélisation pour les systèmes linéaires et non-linéaires
Analyse des systèmes asservis :
- Analyse des performances des sytèmes de contrôle en boucle fermée
- Stabilité des systèmes : critère de Routh-Hurwitz, stabilité de Bode, ...
- Mesure des performances : temps de montée, temps de réponse, marge de phase, marge de gain, ...
Conception de systèmes de régulation :
- Choix des paramètres du régulateur proportionnel-intégral-dérivé (PID)
- Méthodes de réglage du PID : Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, ...
- Techniques de réglage avancées : régulateurs PID adaptatifs, contrôle prédictif
Commande numérique et automatisation :
- Introduction à la commande numérique et aux automates programmables
- Programamtion d'automates : langages ladder, lagages fonctionnels, ...
- Exemples d'automation industrielle : commande de robots, lignes de production, ...
Partie pratique :
- Utiisation de logiciels de simulation de systèmes de contrôle
- Conception et implémentation de régulateurs PID pour des processus industriels spécifiques
- Expérimentation avec des systèmes de contrôle en temps réel
 

Outils mathématiques de l'Ingénieur.e (42 heures)
Contrôle continu (1 note min. obligatoire) :
- QCM, devoir écrit, exercices notés, ...
- Une note de contrôle continu est demandée dans le cadre de ce module. Cette note peut être la moyenne de plusieurs autres notes et les modalités d'évaluation sont à la discrétion de l'intervenant.e.
Examen final :
- En dehors du cours : l'examen doit porter sur les notions vues en cours et doit être dimensionné pour une durée de 2 heures.
- L'examen doit idéalement se présenter sous forme d'une étude de cas faisant appel aux notions abordées en cours.
Thermique & Energétique de l'Ingénieur.e (42 heures)

Automatique & Commande de processus industriels (38 heures)
Contrôle continu (1 note min. obligatoire) :
- QCM, devoir écrit, exercices notés, ...
- Une note de contrôle continu est demandée dans le cadre de ce module. Cette note peut être la moyenne de plusieurs autres notes et les modalités d'évaluation sont à la discrétion de l'intervenant.e.
Examen final :
- En dehors du cours : l'examen doit porter sur les notions vues en cours et doit être dimensionné pour une durée de 2 heures.
- La partie pratique doit obligatoirement être notée et entrera dans la composition de la note d'examen final ; la partie pratique n'est pas un contrôle continu.