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Fondements hydroacoustiques : équations et modélisation

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Dans cours

ME-443: Hydroacoustic for hydropower plants

Introduction to pressure wave propagation phenomena in hydraulic circuits, water hammer calculations, transient behaviour of hydroelectric plants, 1D numerical simulation of the dynamic behaviour of Francis, Pelton and Kaplan turbines, and study of the sta ...

Description

Cette séance de cours couvre les équations fondamentales et les techniques de modélisation en hydroacoustique pour les installations hydroélectriques. Les sujets abordés comprennent la continuité, l'élan, les forces de pression, la vitesse de propagation des vagues et le coefficient de frottement. Le cours met l'accent sur l'application de ces équations pour analyser l'écoulement des fluides et optimiser la conception des machines hydrauliques.

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Enseignant·e

Christophe Nicolet

Expertise Hydroacoustic modellingTransient phenomena in hydroelectric power plantsModelling and numerical simulation of dyanmic systemsRegulation, control commandOptimization Expertise Hydroacoustic modellingTransient phenomena in hydroelectric power plantsModelling and numerical simulation of dyanmic systemsRegulation, control commandOptimization Christophe Nicolet graduated in Mechanical Engineering from EPFL in 2001 and obtained his PhD degree in 2007 at the EPFL Laboratory for Hydraulic Machines in the

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (32)

Dynamique des fluides

La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.

Machine hydraulique

vignette|Des vérins hydrauliques sont visibles sur cette excavatrice. Les machines hydrauliques sont des machines et outils utilisant l'énergie hydraulique pour effectuer un travail. Les engins de chantier en sont un exemple courant. Dans ce type de machine, le fluide hydraulique est pompé et transmis à divers organes mécaniques comme des vérins ou des moteurs. Le fluide véhiculé par la pompe est contrôlé par l'opérateur, grâce à des distributeurs qui distribuent le fluide par des tiroirs disposés à l'intérieur, servant à diriger le fluide hydraulique dans des canalisations.

Vérin

Un 'vérin' est une machine convertissant une énergie quelconque en énergie mécanique de translation. Le vérin appartient à la famille des actionneurs, car il génère un mouvement. On parle de « vérin » lorsque la course est limitée (on parle de « moteur » lorsque la course de l‘actionneur n'est pas limitée). Un vérin est le plus souvent pneumatique ou hydraulique. On parle cependant de « vérin électrique » pour désigner l'ensemble moteur électrique, vis-écrou.

Moteur hydraulique hydrostatique

thumb|Moteur hydraulique à pistons radiaux, de marque Staffa. Un moteur hydraulique est un moteur isotherme qui transforme une puissance hydraulique ou hydrostatique (pression × débit) en puissance mécanique (force × vitesse, ou couple x vitesse angulaire). Son utilisation se fait dans le cadre d'une transmission hydrostatique. Comme pour la plupart des moteurs, on peut inverser le sens de la transformation énergétique : une puissance mécanique est transformée en puissance hydraulique. Il s'agit alors de pompes.

Mécanique des fluides

La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.

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Explore les caractéristiques de la turbulence, les méthodes de simulation et les défis de modélisation, fournissant des lignes directrices pour le choix et la validation des modèles de turbulence.

Dynamique des fluides : équations et état

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Explore la compressibilité, le principe d'Archimède, la variation de pression, les pressions isotropes, le calcul de la force de flottabilité et la transition de l'écoulement laminaire à turbulent.

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