Conservatoire national des arts et métiers

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Hydraulique appliquée - UTC106

  • 3 ECTS
  • Bâtiment et énergie

Objectifs pédagogiques

Donner aux élèves les connaissances scientifiques et techniques relatives au comportement des liquides dans les procédés, les réseaux et les aquifères.

Enseignement de cours et travaux dirigés ; exemples pris dans les domaines : procédés, construction et gestion de l’eau.

Public

Bac+2 scientifique

Compétences

Maîtriser les notions et équations de base de la mécanique des fluides.

Savoir calculer les pertes de charge régulières et singulières pour un liquide dans une conduite ou un canal.

Etre capable de prédire la répartition des débits liquides dans un réseau de conduites ou de canaux.

Savoir dimensionner une pompe centrifuge pour un circuit donné.

Etre capable de calculer la perte de charge à travers un milieu poreux ou granulaire.

Pouvoir calculer la vitesse terminale de chute d'une particule ou d'un essain dans un fluide.

Contenu de la formation

1/ Introduction
Positionnement de la mécanique des fluides par rapport aux différentes spécialités concernées

2/ Éléments de mécanique des fluides

Propriétés des fluides
Notions de fluide, pression, débit, masse volumique et densité, viscosité, tension de surface et mouillabilité

Hydrostatique
Notion de particule fluide, principe fondamental de l'hydrostatique, expressions de la loi fondamentale de la statique des fluides dans d'autres champs que le champ de pesanteur, conséquences de la loi fondamentale

Écoulement stationnaire des fluides parfaits incompressibles
Conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie, diverses formes du théorème de Bernoulli et conversion d'énergies, applications de Bernoulli, notion de charge et de surface équipotentielle

Écoulement des fluides réels
Viscosité, rhéologie, nombre de Reynolds, des profils de vitesse à la notion de couche limite, compressibilité

3/ Hydraulique

Pertes de charge
Pertes de charge régulières, pertes de charge singulières, écoulement sous pression, écoulement à surface libre, calcul de conduites et réseaux

Écoulement à surface libre
Régime fluvial ou torrentiel, écoulement laminaire ou turbulent, équation de Manning et Strickler, loi de Chézy

Régime transitoire

Pompes
Technologie et dimensionnement des pompes, refoulement et relevage

4/ Écoulement dans les milieux poreux

Charge et piézométrie
Milieu granulaire et milieu poreux, porosité cinématique, degré de saturation, gravité et capillarité, pression interstitielle et succion, infiltration et drainage, percolation, nappe libre ou captive, piézomètre, surface piézométrique, carte en courbes isopièzes

Écoulement saturé : vitesse de filtration et perméabilité
Équation de Navier-Stokes, changement d’échelle et anisotropie, filtration, porosité et perméabilité, relations empiriques dérivées de la loi de Darcy (Forchheimer, Kozeny-Carman, Ergün, Leva…)

Diffusivité et pompage
Équation différentielle de la diffusivité, solution de Dupuit pour le régime permanent, solution de Theis et approximation de Jacob pour le régime transitoire, application au pompage et à l’injection en nappe

5/ Suspension et interactions fluide/solide

Écoulement des fluides autour des particules
Mise en évidence ; coefficient de traînée ; interaction électrostatique

Mouvement des particules au sein des fluides dans le champ de pesanteur
Problématique ; vitesse terminale de chute ; loi de Stokes et sédimentométrie ; cas des essaims de particules ; cas d'un solide soumis à une force centrifuge

Comportement du fluide et des particules lors de la filtration
Sables, limons et argiles, surface spécifique, rétention, colmatage, gammadensimétrie

6/ Conclusion
Du principe fondamental de l’hydrostatique à l’équation de BERNOULLI généralisée, lien avec UTC107

Bibliographie

Régis JOULIÉ Mécanique des fluides appliquée (Ellipses, Paris, 1998)
J. BONNIN, J-C. BUVAT, X. COSSON, M. DEBACQ, H. DESMORIEUX et C. LACOUR HYDRAULIQUE pour le génie des procédés ; http://gpip.cnam.fr/ressources-pedagogiques-ouvertes/hydraulique/
Henri FAUDUET Mécanique des fluides & des solides appliquée à la chimie (Tec&Doc Lavoisier, Paris, 2011)
Noël MIDOUX Mécanique et rhéologie des fluides en génie chimique (Tec&Doc Lavoisier, Paris, 1985)

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :

Diplôme d'ingénieur Spécialité Génie des procédés parcours Procédés chimiques - CYC8701A
Diplôme d'ingénieur Spécialité Génie des procédés parcours Procédés pharmaceutiques - CYC8702A
Titre RNCP Niveau II Responsable en ingénierie d'étude et de production option Production parcours Génie chimique - CPN8602A
Master Sciences, technologies, santé mention Génie des procédés et bioprocédés Ingénierie chimique - MR10100A
Licence générale Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Chimie - LG03408A
Diplôme d'ingénieur Spécialité Bâtiment travaux publics parcours Aménagement et environnement - CYC8304A
Licence générale Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Aménagement et environnement - LG03505A

Ce cours se déroule une fois par semaine pendant un semestre dans le centre d'inscription. Les cours programmés en soirée ont lieu de 18h30 à 21h30.

 

Centre(s)
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ParisS1-

Informations données à titre indicatif sous réserve de modification

Légende :

S1 : premier semestre, il s'étend de fin septembre/début octobre à fin janvier/début février (dates indicatives, renseignez-vous auprès de votre centre).
S2 : second semestre, il s'étend de fin février/début mars à début juillet (dates indicatives, renseignez-vous auprès de votre centre).
A : annuel (il s'étend de fin septembre/début octobre à début juillet (dates indicatives, renseignez-vous auprès de votre centre).)
: cours du soir, les cours commencent le plus souvent à 18 h 30 dans les centres
: cours hybride, cette modalité mixe des cours en présentiel (en cours du soir ou en journée) et des cours en ligne
: cours en journée, se renseigner auprès du centre pour connaître les horaires
: cours en ligne, les cours sont diffusés sous forme de séances numériques via une plateforme d'E-learning animées et tutorées par un enseignant. Des regroupements peuvent être proposés.
: cours en ligne hybride régional, cette modalité mixe des cours en ligne tuteurés et des regroupements en présentiel obligatoires
: cours à distance organisés par un autre centre Cnam régional* les cours sont diffusés sous forme de séances numériques via une plateforme d'E-learning animées et tutorées par un enseignant


*Pour vous inscrire aux cours en ligne organisés par un autre centre régional Cnam, vous devez contacter soit l’un de nos centres de formation, soit directement le service FOD du Cnam Ile-de-France. Attention, ces unités d’enseignement ont des tarifs spécifiques.

Pour les cours situés à PARIS, les informations fournies sont indicatives, vous devez impérativement consulter le planning détaillé sur le site du Centre Cnam Paris : cliquez-ici

FAQ

Questions - Réponses

Le Conservatoire national des arts et métiers est un établissement public d'enseignement supérieur placé sous la tutelle du Ministère de l'Éducation Nationale et de la Recherche.

Il propose des parcours de formation s'adaptant au rythme de chaque auditeur qui peut suivre ses cours le soir, le samedi matin ou à distance sur Internet.

L'offre de formation, riche et diversifiée, permet d'acquérir un diplôme, un certificat ou simplement de développer ses compétences.

Le Cnam s'adresse à tous les adultes qui désirent :

  • obtenir un diplôme en suivant des cours de niveau Bac à Bac + 5
  • obtenir un certificat afin d'acquérir une qualification professionnelle
  • compléter, approfondir ou actualiser ses connaissances, à la carte

En Ile-de-France, 12 lieux de formation vous accueillent pour vous aider à choisir et organiser votre parcours de formation et naturellement vous inscrire dans le centre de votre choix.

Aucun diplôme n’est exigé pour préparer un titre RNCP III (Bac+2) ou un diplôme d’établissement.

La préparation d’une licence nécessite d’être titulaire d’un baccalauréat, celle des titres RNCP II (Bac+4) ou d’un diplôme d’ingénieur d’avoir obtenu un Bac+2.

Un cycle de remise à niveau est conseillé pour les auditeurs qui reprennent leurs études après une interruption.

Un diplôme Cnam s’obtient par la validation des UE le constituant, crédits d’expérience professionnelle et parfois la rédaction d’un rapport d’activité ou d’un mémoire de fin d’études.

Pour en savoir plus : prenez contact avec un conseiller pédagogique du Cnam Ile-de-France, proche de votre travail ou de votre domicile

Le Cnam offre la possibilité de préparer, à son rythme, un diplôme, un titre ou un certificat, allant de Bac + 1 à Bac + 5.

Parcourez nos thèmes de formation :

Le Cnam inscrit son offre de formation dans un contexte international d’harmonisation des diplômes et propose notamment, à l'image des universités, une organisation des études en Licence, Master, Doctorat.

Les formations sont regroupées en domaines de formation. Pour chaque domaine de formation, trois cycles sont proposés :

  • Licence : Bac+3
  • Master : Bac+4
  • Doctorat : Bac+8

Chacun de ces cycles débouche sur un diplôme national, reconnu dans l'espace européen.

Les formations et diplômes du Cnam sont composés de cours appelés UE ou unités d'enseignement.

Ces UE sont cumulables pour :

  • vous spécialiser et acquérir rapidement des compétences nouvelles en préparant un certificat
  • vous engager dans une formation diplômante
  • composer votre formation à la carte, sans objectif de diplôme ni de durée.

Dans nos centres  : Rendez-vous dans un de nos centres franciliens pour rencontrer nos conseillers pédagogiques, bâtir votre projet de formation et procéder à votre inscription.

Contactez-nous

En ligne  : Vous pouvez vous inscrire directement en ligne à partir de notre site

Rechercher une Unité d'enseignement (cours du soir, en journée ou en ligne)

A noter : l'inscription en ligne est réservée à un public averti. Pour une première inscription, il est recommandé de rencontrer un conseiller pédagogique.

Le choix des UE dépend de l’objectif de formation.

Certaines formations (diplômantes ou certifiantes) imposent un parcours précis et la capitalisation d’UE prédéfinies.

 

Si votre objectif est d’acquérir des connaissances, vous pouvez choisir vos UE à la carte. Vous construirez ainsi une formation plus courte et mieux adaptée à vos besoins.

A noter : la nécessité de valider certaines UE et leurs bases indispensables pour progresser vers d'autres UE.

Selon votre disponibilité. A titre d'exemple, un rythme de 4 à 6 UE dans l'année, soit 2 à 3 par semestre est raisonnable et assez dense.

Il s'agit du système européen de transfert de crédit ou European Credit Transfer System.

A chaque diplôme correspond un volume précis de crédits ECTS : 180 crédits pour la Licence, 120 crédits pour le Master après la Licence.

Les crédits facilitent la souplesse entre les parcours et la mobilité.
Ils sont cumulables, donc définitivement acquis, et transférables d'une université à l'autre, en France et en Europe.

Le coût de la formation dépend du nombre d’UE suivies et du nombre de crédits que valident ces UE.

A chaque UE, correspond un nombre de crédits (généralement de 3 à 12 crédits).

Chaque formation diplômante ou certifiante, regroupe plusieurs UE.

Les droits d’inscription par année universitaire sont de 160€ et le prix des UE varie entre 42€* et 168€* par semestre.

Le coût de la formation dépend du nombre d’UE suivies et du nombre de crédits que valident ces UE.

* tarifs applicables au 01/08/2018

Pour en savoir plus sur votre projet de formation, sur les possibilités de financement, prenez contact avec un conseiller pédagogique

Contactez-nous

L'ENF (Espace Numérique de Formation) est le portail d'accès vous permettant de vous identifier pour accéder à vos cours qui se trouvent sur la plateforme d'apprentissage en ligne Moodle du Cnam. L'ENF vous permet également, de gérer votre scolarité, comme retrouver vos notes, consulter les messages des enseignants, etc. L'adresse du site de l'ENF est la suivante : https://lecnam.net

Ce dispositif permet d'obtenir une partie ou la totalité d'un diplôme du Cnam.

  • La totalité de votre expérience professionnelle compte : activités non salariées, bénévoles, etc.
  • Il faut avoir au moins 1 an d'expérience en relation avec le diplôme envisagé

A noter : un dossier de V.A.E. consiste à rassembler les preuves de l'expérience acquise par le/la candidat(e) durant sa vie professionnelle et personnelle et d'en démontrer le lien direct avec le contenu des UE ou du diplôme visé(es).

Après vérification et évaluation du dossier constitué, un jury se prononce sur la demande de validation.

Le Registre national des certificats professionnels ou RNCP regroupe l’information sur tous les titres professionnels et diplômes en France.

L'objectif est de rendre plus lisibles et comparables les diplômes des pays européens et à terme de faciliter l’accès à l’emploi, la gestion des ressources humaines et la mobilité professionnelle.

Le Cnam offre aux salariés et aux demandeurs d’emploi, la possibilité de se former tout au long de la vie.

Chacun peut préparer à son rythme l’un des diplômes, titres ou certificats proposés.

Dans ce contexte, tout est conçu pour suivre sa formation de façon continue ou discontinue :

Chaque UE validée par un examen est valable à vie.

En cas de déménagement, vous pouvez poursuivre vos études dans un autre centre Cnam présent en France ou même à l’étranger, dans l’un des quarante pays partenaires. Vous avez aussi la possibilité de suivre des cours à distance sur Internet.

À partir de votre situation présente, cet outil vous permet de faire le point sur vos compétences professionnelles et personnelles et sur vos motivations

Le bilan de compétences permet de les identifier, les valoriser et construire votre projet professionnel.

Il s'adresse à toute personne justifiant d'au moins 5 ans d'expérience professionnelle dont un an en entreprise.

Certains centres Cnam sont agréés FONGECIF en Île-de-France.

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Début des cours :

  • IDF : 1er Sem. et annuel  : 01/10/18 - 2ème Sem. : 11/03/19
  • PARIS : 1er Sem. et annuel  : 24/09/18 - 2ème Sem. : 11/02/19
42 EUR

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* Seul le financement à titre individuel est proposé à l'inscription en ligne. Si vous souhaitez financer votre formation par votre entreprise ou le CPF, vous devez demander un devis auprès de l\'un de nos centres.

Tarifs en vigueur depuis le 1er août 2017

Région Ile-de-France

A propos

L’objectif principal du Cnam Ile-de-France est de permettre aux franciliens de se former tout au long de la vie. Il accompagne ainsi chaque année, plus de 8 800 adultes dans la construction de leur projet professionnel, en partenariat avec la région Ile-de-France.

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