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Cours

Conversion Thermodynamique de la Chaleur : Cycles classiques et innovants

Durée : 5 semaines
Effort : 15 heures
Rythme: ~3 heures/semaine

Langues: NA

Ce que vous allez apprendre

À la fin de ce cours, vous saurez :

Comprendre comment ces systèmes énergétiques permettent d’effectuer des conversions entre chaleur et travail

Si vous ne supportez plus les développements théoriques fastidieux et inutiles, ce MOOC vous propose une méthode originale qui permet de dépasser les limites que rencontre l'enseignement de la discipline par les approches classiques.

La pédagogie retenue a été développée au sein de Mines ParisTech et est entièrement originale . Faisant appel au simulateur Thermoptim, elle est mise en application dans plus de 120 établissements d’enseignement dans le monde.

Description

Après le succès des deux premières sessions du MOOC Conversion Thermodynamique de la Chaleur : Cycles Classiques et Innovants (CTC-CI), qui ont réuni près de 3500 inscrits et dont le taux de réussite à l’examen final a été de 77 %, toute l’équipe pédagogique du MOOC est heureuse de vous retrouver sur la plateforme FUN pour l’ouverture de cette troisième session.

La Conversion Thermodynamique de la Chaleur joue un rôle essentiel dans nos sociétés car elle permet de répondre à des besoins fondamentaux comme le chauffage, la production de froid, l’éclairage, la mobilité, la fourniture d’énergie mécanique, etc.

Les systèmes énergétiques qui seront étudiés dans ce MOOC ont donc un impact direct sur notre vie quotidienne à tous.

Format

Compte tenu du champ couvert, le cours est décomposé en deux MOOC :
‣ Modéliser et Simuler (CTC-MS)
‣ Cycles Classiques et Innovants (CTC-CCI)

Dans le MOOC CTC Modéliser et Simuler les apprenants ont commencé par acquérir les bases de la modélisation des systèmes énergétiques simples (centrales à vapeur, turbines à gaz, machines de réfrigération) et appris à en paramétrer les modèles dans Thermoptim.

Ils utilisent ensuite ce savoir dans ce MOOC Cycles Classiques et Innovants pour étudier les cycles moteurs et récepteurs classiques et les cycles innovants à faible impact environnemental.

Dans ce second MOOC, les apprenants :
‣ font le lien entre les caractéristiques technologiques des différents systèmes énergétiques et leurs architectures,
‣ voient comment ils peuvent être modélisés avec un progiciel comme Thermoptim,
‣ commencent par réfléchir aux pistes d’amélioration possibles des cycles simples étudiés dans le MOOC Modéliser et Simuler, l’objectif étant d’obtenir les meilleures performances thermodynamiques possibles.

Le fil directeur qui sous-tend ces analyses est la réduction des irréversibilités, une attention particulière étant accordée à celles qui proviennent des écarts de température avec les sources externes et lors des régénérations internes.

‣ Pour connaître les technologies concernées par ces MOOCs, nous vous invitons à consulter une vidéo de contextualisation.
‣ Une fiche de présentation des MOOC CTC vous fournira davantage de détails sur leur contenu et la pédagogie retenue.

Prérequis

Ce MOOC nécessite un niveau bac pro ou scientifique.

De plus, afin de suivre le cours sans difficulté, il est recommandé :
‣ soit d'avoir suivi le MOOC Conversion Thermodynamique de la Chaleur : Modéliser et Simuler dans son intégralité,
‣ soit d'avoir une connaissance des bases de la thermodynamique et de Thermoptim.

Evaluation et Certification

La modalité d'évaluation des acquis de formation combine contrôle continu et examen final.
Nous vous proposons, à la fin de chacune des 3 premières semaines de cours, des quiz intermédiaires, qui comptent pour 30% dans votre score global, et, en quatrième et cinquième semaine du MOOC, un quiz final comptant pour 70%.

Un taux de réussite de 70% à l'ensemble des quiz d'évaluation vous permettra d'obtenir une attestation de suivi avec succès.

Plan de cours

Semaine 1/A : Présentation générale
Semaine 1/B : Réduction des irréversibilités dans les cycles moteurs, application aux cycles à vapeur
Semaine 2 : Moteurs à combustion interne classiques, biomasse
Semaine 3 : Cycles combinés, cogénération, cycles récepteurs
Semaine 4 : Cycles innovants à faible impact environnemental
Semaine 5 : Semaine d’évaluation finale

Équipe pédagogique

Renaud Gicquel

Catégories

Professeur à MINES ParisTech

Établissements

IMT

MINES ParisTech

L'équipe d'animation

Référents

Leila GICQUEL, Responsable pédagogique (INSTN)
Laurent MAHIAS, Professeur agrégé (EAMEA)

Support pédagogique et technique

Marie-Françoise CURTO, Ingénieur Pédagogique, (DSI)
Nicolas Vion, Développeur (DSI)
Willy MORSCHEIDT, Responsable de l'équipe TICE de MINES ParisTech, (DSI)

Programme

Lectures recommandées

L'ensemble du cours scénarisé comme dans le MOOC (vidéos, exercices) est dès à présent accessible en ligne. Vous pouvez ainsi commencer à le préparer si vous le désirez, mais sans encadrement ni examen, qui ne seront ouverts qu'à partir du début du MOOC.

D'une manière plus générale, le portail Thermoptim-UNIT propose de nombreuses ressources pédagogiques sur la thermodynamique appliquée et sur l'énergétique.

Témoignages d'apprenants

"Merci pour ce MOOC que j'ai trouvé extrêmement intéressant. J'ai particulièrement apprécié pouvoir manipuler des cas concrets via le simulateur plutôt que des équations à rallonge, je trouve l'approche pédagogique très adaptée. J'ai aussi beaucoup aimé le fait d'aborder beaucoup de cycles différents au fil des semaines". Joachim Valentin

"Bonjour. Malgré quelques difficultés à terminer le test final et qui m'a pris beaucoup de temps, je tenais à remercier toute l'équipe pour le travail remarquable à réaliser ces 2 MOOCs. Je les ai suivis en entier, ce fut très intéressant et pris beaucoup de plaisir." Cboyer

"Un vif merci pour l'équipe de formation, pour leurs efforts je vous encourage vivement pour ces cours et le progiciel THERMOPTIM, cette formation était vraiment utile pour moi. Je parle toujours à mes collègues afin qu’ils s'inscrivent à votre MOOC." mzebboudj

Bibliographie - Webographie

L'ensemble du cours scénarisé comme dans le MOOC (vidéos, exercices) est dès à présent accessible en ligne. Vous pouvez ainsi commencer à le préparer si vous le désirez, mais sans encadrement ni examens, qui ne seront ouverts qu'à partir du début du MOOC.
D'une manière plus générale, le portail Thermoptim-UNIT propose de nombreuses ressources pédagogiques sur la thermodynamique appliquée et sur l'énergétique.

Soutiens au projet

Le partenaire du MOOC Conversion Thermodynamique de la Chaleur : Modéliser et Simuler est :

UNIT, l'Université Numérique Ingénierie et Technologie, est l'une des Universités Numériques Thématiques nationales (UNT) créées à l'initiative de Grandes Écoles, d’Universités et du Ministère chargé de l’Enseignement Supérieur.

UNIT associe tous les acteurs publics et privés de la formation supérieure en Sciences de l'Ingénieur et Technologie désireux de partager des documents numériques existants, des outils, des expériences, et de co-piloter des projets basés sur les TICE (Technologies de l'Information et de la Communication pour l'Enseignement).