v2.11.0 (5354)

Cours scientifiques - ENT307 : Optimisation des procédés de production d'énergie

Domaine > Génie des procédés et bioprocédés, Energétique, Analyse et Calcul Scientifique, Génie industriel.

Descriptif

Une première partie du module sera consacrer à la simulation de procédés industriels, et à l’étude en particulier des procédés liés à l’énergie.

Nous étudierons par exemples les procédés de production d’électricité tels que les centrales thermiques de cogénération et les turbines à gaz, ou des procédés énergétiques comme les pompes à chaleur, les cycles organiques de Rankine, les procédés  cryogéniques (stockage H2, distillation de l'air)...

L'intérêt des logiciels de simulation de procédé est de pouvoir non seulement simuler en détail une usine entière, mais également de réaliser une évaluation économique  (CAPEX / OPEX) et l'optimisation énergétique des procédés via, notamment, l'utilisation de la « pinch analysis ».

L’autre partie du cours sera consacrée aux transferts thermiques appliqués à l’industrie. Nous ferons un rappel des différents types de transferts thermiques (conduction, convections naturelles et forcées, radiation), puis nous verrons des applications industrielles telles que le dimensionnement d’un échangeur de chaleur, l’isolation d’un bâtiment ou le refroidissement de composants électroniques.

L’évaluation de ce module sera via des mini projets ainsi que par un examen.

Ce cours apportera aux étudiants des connaissances particulièrement utiles pour des emplois liés à l’énergie et aux génies des procédés, par exemples dans des grands groupes comme EDF, Engie, Air Liquide, Veolia, Total, etc… Plusieurs séances de cours seront d'ailleurs fait par un ingénieur d'air liquide expert en thermodynamique et procédés cryogéniques. 

Objectifs pédagogiques

Savoir simuler un procédé énergétique via un logiciel tel que Aspen plus.

Comprendre le fonctionnement d’une centrale de cogénération (électricité et chaleur), et savoir évaluer les couts de fonctionnement, d’investissement et son rendement énergétique.

Comprendre le fonctionnement de systèmes énergétiques (climatisation, pompe à chaleur, cycles ORC, ..)

Comprendre et modéliser les transferts thermiques dans les matériaux et les fluides.

Savoir dimensionner un échangeur de chaleur

Savoir appliquer la méthode du pincement (pinch analysis), pour rendre un procédé industriel plus efficace.

35 heures en présentiel (10 blocs ou créneaux)
réparties en:
  • Modules 3A : 7
  • Cours magistral : 1.5
  • Travaux dirigés en salle info : 2
  • Modules 3A en salle info : 24.5

Diplôme(s) concerné(s)

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Vos modalités d'acquisition :

 Projets à réaliser

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 2.5 ECTS
  • Scientifique acquis : 2.5

Le coefficient de l'UE est : 1

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

L'UE est évaluée par les étudiants.

Pour les étudiants du diplôme Master 2 Energie

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 7
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 4 ECTS

Mots clés

procédés, simulation, Aspen+, pinch technology, transfert thermique, conception de procédés, procédés continus, production d'électricité, cogénération

Méthodes pédagogiques

Cours, PC, TP, TP informatique
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