Brochure de la formation - Master 2 en Mécanique des fluides et ...

Master
en sciences et technologies
mention sciences de l’ingénieur
spécialité énergétique et environnement - E 2

master sciences de l’ingénieur
Spécialité énergétique et environnement E 2
mention :
www.master.sdi.upmc.fr
spécialité :
www.energie-environnement.upmc.fr
Master sciences de l’ingénieur
Spécialité énergétique
et environnement E 2
Public visé
• étudiants du cursus
français L3 physique
chimie et mécanique
(UPMC ou autres universités
d’Île-de-France et universités
des Antilles et de la Guyane)
• étudiants du cursus
étranger L3 (universités)
• élèves ingénieurs
Arts et métiers ParisTech,
ESTACA, ENSMA, EMP en
4 e ou dernière année d’étude
(statut double cursus)
• titulaires d’un diplôme
d’ingénieur étranger et qui
postulent à l’UPMC au niv. 2
La spécialité s’attache à donner
aux étudiants une sensibilisation
forte sur les points touchant
à l’efficacité énergétique de :
• la production énergétique
• l’énergie renouvelable des
transports terrestres et aériens
• l’industrie énergivore
• l’optimisation dans l’utilisation
de l’énergie des bâtiments
• la réduction des nuisances
(pollutions chimiques, sonores).
La démarche de cette formation
est double : accroissement des
connaissances fondamentales
et participation à la résolution
des grands problèmes de société,
l’accent étant mis sur ceux liés
au développement durable.
Elle forme des étudiants aux
métiers de l’ingénierie dans
le domaine de la conversion
de l’énergie.
La finalisation du cycle
universitaire permet l’acquisition
de compétences directement
exploitables dans les secteurs :
• de la conversion d’énergie,
des transports qu’ils soient
terrestre, aéronautique ou spatial
mais aussi du monde de la
production d’électricité
• industriels du bâtiment et de
l’habitat (climatisation, ventilation,
chauffage, polygénération)
• de l’instrumentation et du calcul
scientifique
• des énergies nouvelle
Admission
Examen d’un dossier par une
commission pédagogique
à partir du mois d’avril
(dates sur www.upmc.fr)
02 03
Débouchés
• Secteur public ou privé au
niveau cadre (de la recherche et
du développement de l’industrie,
de la gestion de projets (bureaux
d’études), des services techniques
des collectivités et de l’État).
- Divers métiers d’ingénieurs
généralistes et des secteurs R&D
sont offerts (ingénieurs d’études,
de recherches, actuaire, chargé
d’études, ingénieur calcul,
ingénieur méthodes, ingénieur
des services techniques, ingénieur
projets, ingénieur technicocommercial,
ingénieur motoriste,
ingénieur d’affaires, chef de projets)
• Poursuite des études en
doctorat pour suivre une carrière
de chercheur ou d’enseignantchercheur
(concours administratifs
de catégorie A ou B de la fonction
publique et territoriale).
Laboratoires
liés à la spécialité
La mention ingénierie mécanique
ou SDI est rattachée à l’UFR 919
ingénierie de l’UPMC.
Les enseignants-chercheurs qui
interviennent dans cette spécialité
sont rattachés principalement
à l’université et à l’un de ses 3
laboratoires du pôle
« modélisation et ingénierie » :
• Institut d’Alembert : Institut Jean
Le Rond d’Alembert UMR 7190
• LIMSI : Laboratoire
d’Informatique pour la
mécanique et les sciences
de l’ingénieur - UPR 3251
• FAST : Laboratoire de Fluides,
automatiques, systèmes
thermiques - UMR 7608
Cohabilitations et conventions
Certains enseignants-chercheurs
de l’ENSMP, du CNAM, des Arts
et Métiers ParisTech, de l’ENSTA
intervenant dans les enseignements
du master de 2 e année sont
attachés aux différents laboratoires :
• Arts et Métiers ParisTech :
Laboratoire d’énergétique et
de mécanique des fluides internes
• EMP : Centre énergétique et
procédés de Paris
• IFP : Institut français du pétrole
• ONERA de Châtillon Palaiseau
• EM2C : Laboratoire d’Énergétique
moléculaire et macroscopique,
combustion
• IAT CNAM : Institut aérotechnique,
Conservatoire national des arts
et métiers
• LadHyX : Laboratoire d’hydrodynamique,
École polytechnique
UMR 7646

master sciences de l’ingénieur
Spécialité énergétique et environnement E 2
Master 1
Master 2
Le Master M1 se décline en 3 parties
sur les 2 semestres
• Tronc commun pour les fondamentaux
de la mécanique (mécanique des fluides,
des solides et des vibration, méthodes
numériques, traitement du signal).
• Acquisition des outils d’ingénierie
énergétique
en abordant les formalismes rigoureux
de la thermodynamique, de la thermique,
de la conversion d’énergie, de la combustion
et de la mécanique des fluides
des machines de conversion.
Elle sera complétée par un ensemble
de conférences afin de parfaire les
connaissances dans le domaine de la
conversion d’énergie mais aussi ceux
des aspects connexes liés à l’économie
de l’énergie, à l’évolution du climat.
• Stage de M1
en laboratoire ou en entreprise
Organisation
M1 Semestre 1
Tronc commun et fondamentaux en énergétique
- Les défis énergétiques du XXI e siècle, conférences pour M1
et M2 (3 ECTS)
- Modélisation des milieux fluides et solides (6 ECTS)
- Vibrations et ondes (3 ECTS)
- Méthodes numériques (3 ECTS)
- Énergétique et impact environnemental (3 ECTS)
- Optimisation des machines de conversion pour
l’accroissement de l’efficacité énergétique (6 ECTS)
- Acoustique et traitement du signal (3 ECTS)
- Langue étrangère (3 ECTS)
M1 Semestre 2
- Ingénierie des énergies renouvelables (6 ECTS)
- Physique de la combustion (3 ECTS)
- Écoulements turbulents : application énergétique
et environnementale (3 ECTS)
- Fondements des transferts thermiques (3 ECTS)
- Pratique de l’optimisation numérique et du calcul
scientifique (6 ECTS)
- Transferts énergétiques par couplage multiphysique (3 ECTS)
- Stage en laboratoire et en entreprise (12 ECTS)
Le Master M2 se décline en 3 parties
sur les 2 semestres
• Tronc commun pour les fondamentaux
(modélisation des écoulements turbulents
réactifs, combustion, éner gétique associée
aux machines de conversion d’énergie).
Le cours « découverte » de conférences
mutualisées avec les conférences
du M1 permettra de faire rencontrer
l’ensemble de la promotion en un
même lieu. Ces conférences ont pour
objectif de parfaire les connaissances
dans le domaine de la conversion
d’énergie.
• Module de cours sur 4 thématiques
au choix
• Stage de M2
en laboratoire ou en entreprise
Organisation
M2 Semestre 3
Tronc commun (3 ECTS par matière)
- Les défis énergétiques du XXI e siècle, conférences pour M1 et M2
- Équations thermomécaniques et cinétique des milieux réactifs
- Polygénération et efficacité énergétique
- Modélisation des écoulements en interaction
- Simulation des écoulements des machines à conversion
d’énergie (CFD) ou aéro-hydrodynamique et efficience
des turbomachines
4 thématiques au choix (15 ECTS)
• CLEANER Combustion, limitation des émissions associées,
nouvelles énergies et ressources
• OMEBA Outils et méthodes pour les bâtiments à zéro énergie
• AERIEN Aérodynamique et impact environnemental
• IMCE Ingénierie des machines de conversion d’énergie
M2 Semestre 4
Stage de recherche de 20 semaines minimum, en France
ou à l’étranger, dans un laboratoire universitaire ou dans
un service de recherche d’entreprise public ou privé (30 ECTS).
› Mars à juillet / fin septembre à mi-février
02 03

master sciences de l’ingénieur
Spécialité énergétique et environnement E 2
les parcours thématiques
Master 2 semestre 3
Entreprises partenaires :
• EDF
• Veolia Environnement
• Total, Gdf Suez, Continental
• ONERA
• EADS
• SNECMA
• PSA
• Renault
• Safran
• Alstom
• Dalkia
• IAV
• AVL
• GDF SUEZ
• IFP Énergies nouvelles
• GE
• COFELY
• Rolls Royce
• CEA
Laboratoires :
• PRISME
• PPRIME
• ICARE
• CORIA
• CSTB
• Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
• LRGP ENSIC
• INERIS
• LISV
• Mines ParisTech CEP
• CERFACS
• EM2C
• PC2A
• CNAM
• LMF
• LRGP
CLEANER
Combustion, limitation
des émissions associées,
nouvelles énergies
et ressources
Ce parcours apporte l’ensemble
des connaissances nécessaires
aux applications de conversion
d’énergie à forte puissance
spécifique (domaine des transports
terrestres, aérien, spatiaux et
production d’électricité, de
chauffage sur une base d’énergie
chimique). Nous insisterons sur
les nouvelles problématiques
liées à la raréfaction des ressources
primaires et aux moyens
de réduction des émissions
de gaz à effet de serre.
Physique, modélisation et simulation,
questionnement sur les
bilans énergétiques globaux de
conversion d’énergie incluant les
ressources alternatives, aspects
fondamentaux sur la combustion
de carburants alternatifs
et discussion de nouveaux
modes de combustion sont
les mots clefs de la formation.
Cet enseignement s’équilibre
entre une composante théorique
approfondie et sa mise en
application. Cette formation
touche les secteurs de la propulsion
terrestre, l’aéronautique,
les centrales thermiques.
Cours :
• Atomisation / écoulements
et combustion diphasiques
• Nouveaux combustibles
réactivité pollution et GES
• Transferts thermiques
et performances des systèmes
thermiques
• Énergétique des foyers aérobies,
enjeux de la propulsion
terrestre
• Modélisation des moteurs
à combustion interne
OMEBA
Outils et méthodes pour
les bâtiments à zéro énergie
Ce parcours a pour déclinaison
le secteur du bâtiment.
En particulier, l’optimisation
des installations de chauffage
et de climatisation sera traitée
d’un point de vue systémique.
La filière vise à donner aux
étudiants des bases solides
en thermique pour comprendre
et appréhender les problématiques
des systèmes industriels dans
leur environnement.
L’optimisation énergétique en
thermique des bâtiments aux vues
des nouvelles règlementations
sera au cœur du débat scientifique.
Il sera traité les nouvelles
approches de conception de
bâtiments à énergie positive.
Cours :
• Les PAC pour la très haute
efficacité énergétique
• Modélisation dynamique
intégrée des bâtiments à très
basse consommation d’énergie
• Transferts thermiques et
performances des systèmes
thermiques
• Production de froid
et environnement
• Modélisation et simulation
numérique des phénomènes
de transferts dans le bâtiment
• Énergies renouvelables
et thermique solaire
AÉRIEN
Aérodynamique et impact
environnemental
Ce parcours a pour objectif
d’introduire les techniques
de résolution des équations
décrivant des écoulements 3-D
turbulents afin d’apporter les
outils de simulation avancée pour
une recherche d’optimisation
des performances de machines
de conversion d’énergie.
Les aspects de l’aérodynamique,
de l’acoustique, de la pollution
sonore sur l’ensemble des
systèmes de conversion seront
traités (éolien, hydrolienne,
train, aéronautique, réacteurs…)
afin de donner à l’étudiant tout
le champ d’application des
problématiques scientifiques.
Cours :
• CFD avancée en aérodynamique
• Calcul d’optimisation
de systèmes énergétiques
• Aéroacoustique, bruit
et environnement
• Modélisation et simulation
en aéroélasticité
• Optimisation et quantification
de l’incertitude en CFD
• Énergétique des foyers aérobies
IMCE
Ingénierie des machines de
conversion d’énergie
Le parcours IMCE est un parcours
axé sur la conception et l’analyse
des écoulements dans les turbomachines
(pompes, ventilateurs,
éoliennes, compresseurs,
turbines, machines volumétriques
diverses,…) machines amplement
utilisées dans de nombreux
secteurs industriels de conversion
d’énergie : l’énergie, l’aéronautique,
l’automobile, les transports,
la production et la conversion
d’énergie, la pétrochimie,
l’agroalimentaire…
Cours :
• Systèmes énergétiques
économisant les ressources
naturelles
• Optimisation des performances
des turbomachines
• Enjeux de la propulsion terrestre
• Modélisation des moteurs
à combustion interne
• Éléments dimensionnant
des machines tournantes
• Aéroacoustique, bruit
et environnement
02 03

www.upmc.fr
Contacts
Responsable de la spécialité
Professeur Philippe Guibert
philippe.guibert@upmc.fr
Responsable administrative
Édith Douchez
edith.douchez@upmc.fr
01 44 27 40 24
Master Sciences de l’ingénieur
Energétique et Environnement
Scolarité
Magali Martin
magali.martin@upmc.fr
01 44 27 41 15
Organisation planning, stage,
site Internet
Évelyne Mignon
evelyne.mignon@upmc.fr
01 30 85 48 65
Université Pierre et Marie Curie
Institut Jean Le Rond d’Alembert CNRS
UMR 7190
Équipe Fluides réactifs et turbulence
2, place de la Gare-de-Ceinture
78210 Saint Cyr l’École
UPMC - Direction de la communication ©iStockphoto.com/ Oleg Prikhodko , René Mansi, Ian Bracegirdle, Enviromantic ; Philippe Guibert - Janvier 2011
epmi