Fluids Engineering

Description

Module Microfluidique :
Une rapide présentation des techniques de fabrication des microsystèmes à fluides permet d’en saisir les avantages et les originalités. On détaille ensuite les spécificités des micro-écoulements, en insistant sur les micro-effets, qui nécessitent la prise en compte de phénomènes physiques qui n’interviennent pas en mécanique des fluides classique. On montre alors que les problèmes posés sont très différents pour les gaz (écoulements raréfiés), les liquides (écoulements électrocinétiques) et les écoulements diphasiques (microfluidique discrète), à l’aide d’exemples concrets illustrés par les dernières percées en recherche et développement. Le cours comporte les chapitres suivants :
Chapitre 1 – Introduction à la microfluidique
Chapitre 2 – Spécificités des micro-écoulements
Chapitre 3 – Micro-écoulements gazeux
Chapitre 4 – Micro-écoulements liquides
Chapitre 5 – Aspects diphasiques
Chapitre 6 – Techniques expérimentales for l’analyse des micro-écoulements gazeux

Module Mécanique des Fluides Compressibles :
On s’intéressera en particulier aux écoulements unidimensionnels de fluide parfait et leur application à l’étude des tuyères, aux phénomènes de choc et de détente ainsi qu’aux écoulements avec apport de chaleur et leur application à l’étude des turboréacteurs. Le cours comporte les parties suivantes :
Partie 1 – Caractéristiques principales des écoulements compressibles 
Partie 2 – Ecoulements monodimensionnels de fluide parfait 
Partie 3 – Phénomènes de choc et détente 
Partie 4 – Poussée d’une tuyère
Partie 5 – Ecoulement unidimensionnel avec apport de chaleur

Module Turbomachines :
Les notions de mécanique des fluides et de thermodynamique sont appliquées afin d’établir la modélisation et la compréhension de l’écoulement dans une turbomachine et pour développer des éléments de base pour la conception et la sélection de ces machines. Ce cours se situe dans la continuité des cours de mécanique des fluides incompressibles et compressibles et de celui de machines thermiques. Le cours comporte les chapitres suivants :
Chapitre 1 – Définitions générales
Chapitre 2 – Machines volumétriques
Chapitre 3 – Description d’une turbomachine
Chapitre 4 – Bilan de puissance
Chapitre 5 – Dimensionnement par similitude
Chapitre 6 – Représentation de l’écoulement
Chapitre 7 – Turbopompes
Chapitre 8 – Dimensionnement installation de pompage
Chapitre 9 – Turbines hydrauliques
Chapitre 10 – Turbines à fluide compressible

Module Mécanique des Fluides Numérique Avancée :
Dans le cadre de projets développés sur le code CFD Ansys-Fluent, on s’intéressera notamment à la modélisation d’écoulements compressibles turbulents (écoulement autour d’une aube de turbine – jet supersonique en sortie de tuyère d’un turboréacteur), à la simulation d’écoulements gazeux instationnaires ou encore à l’étude de problèmes mettant en jeu des transferts thermiques en écoulement turbulent.

Objectifs

La majeure « Fluids Engineering » permet aux étudiants d’approfondir leurs connaissances et compétences dans le domaine de la conception de systèmes et micro-systèmes impliquant des transferts de masse et de chaleur, en particulier en utilisant les approches de la mécanique des fluides numérique. Elle est composée des 4 modules suivants : 
• Un cours d'initiation à la Microfluidique, discipline récente très active en recherche et maintenant bien développée et présente dans tous les secteurs industriels. L’objectif de ce cours est de sensibiliser les étudiants aux particularités des micro-écoulements et aux très nombreuses applications de la microfluidique dans tous les secteurs industriels (aéronautique, environnement, santé, biochimie, génie des procédés, informatique…). 
• Un cours de Mécanique des Fluides Compressibles dont l'objectif est de mettre en place les outils de modélisation des écoulements compressibles subsoniques et supersoniques.
• Un cours de Turbomachines qui a pour but de familiariser l'étudiant avec les différents types de turbomachines telles que les pompes, les ventilateurs et les compresseurs ainsi que les turbines à vapeur et les turbines hydrauliques.
• Un cours de Mécanique des Fluides Numérique Avancée dont l'objectif est de former les étudiants à l'utilisation avancée d'un code de calcul en mécanique des fluides pour l'analyse locale des transferts couplés. 

Pré-requis

Une formation de base en mécanique des fluides, en thermodynamique et en transferts thermiques est nécessaire.

Évaluation

L’évaluation des acquis d’apprentissage est réalisée en continu tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral, compte-rendu, rapport écrit, évaluation par les pairs…

En bref

Crédits ECTS :

Nombre d’heures : 115.0

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J'ai toujours été passionné par les avions. 

Après une rentrée en classe préparatoire, il réalise rapidement que ce modèle ne lui correspond pas pleinement. Il trouve alors à l'INSA un équilibre entre exigence académique et ouverture à d'autres centres d'intérêt.

J'aimais aussi lire, sortir, avoir une vie en dehors des études. 

Le choix du génie électrique s'impose ensuite naturellement. Pour celui qui rêve d'aéronautique, cette spécialité représente alors « le centre nerveux des avions ».

 

De la technologie au collectif

Diplômé, après des stages à Motorola, Jean-Marie Garigue rejoint Alcatel, où il travaille sur des systèmes de traitement du signal et de l'image pour satellites. Guidé par son goût pour les technologies, il poursuit ensuite son parcours chez Alcatel puis Thales, dans des domaines aussi variés que les radars, la cybersécurité, la navigation, l'observation optique ou les télécommunications spatiales.

Au fil des années, se renforce cette idée que la performance technique seule ne suffit pas.

La performance technique a besoin de la performance collective pour conserver une longueur d'avance. 

Cette conviction l'amène vers le management de projets puis vers des fonctions de direction. Dans une famille d'enseignants où l'accomplissement collectif comptait davantage que les titres, il voit dans ces responsabilités une occasion d'agir sur la transformation des organisations, leur compétitivité et leur avenir.

Ces responsabilités nourrissent également chez lui un véritable sens entrepreneurial. Au fil de sa carrière, il a vu des entreprises prospérer, se transformer ou parfois disparaître faute d'avoir su anticiper les évolutions de leur marché. Pour lui, l'ingénieur a donc aussi un rôle à jouer dans la capacité des organisations à innover, à se réinventer et à préparer l'avenir.

Après plus de vingt ans chez Thales Alésia Space, il choisit de découvrir un nouvel univers en rejoignant la division avionique de Thales, en tant que responsable de l’ingénierie des équipements, avant d'intégrer Airbus en 2020. Une étape importante pour celui qui se dit particulièrement attaché à la dimension européenne du groupe et à son ancrage territorial.

Diversité, ouverture et sens pratique

Malgré un parcours qui l'a conduit vers de hautes responsabilités industrielles, Jean-Marie Garigue reste profondément attaché au modèle de formation de l'INSA. Il en retient d'abord la diversité. « J'ai eu beaucoup de plaisir à découvrir l'international, à côtoyer des étudiants tunisiens, norvégiens et bien d'autres. Cela ouvre les horizons. »

Cette expérience lui paraît aujourd'hui essentielle dans des entreprises mondiales comme Airbus, où la diversité des parcours nourrit la qualité des décisions.
Il souligne également la force du modèle des sciences appliquées. Les travaux pratiques, les projets et le contact avec le terrain développent un sens concret de la résolution de problèmes qu'il continue de valoriser chez les jeunes ingénieurs.
Mais, à ses yeux, l'INSA forme surtout des ingénieurs capables d'aller au-delà de la technique.

Comprendre le monde pour agir

Jean-Marie Garigue insiste sur l'importance des humanités dans la formation. Elles développent la capacité à analyser, argumenter et dialoguer avec des acteurs très différents. « Les ingénieurs doivent être capables de s'intégrer dans leur environnement et de comprendre le monde dans lequel ils agissent. »

Lecteur d'histoire des sciences et de conquête spatiale, il considère qu'aucune innovation ne peut être pensée indépendamment de son contexte économique, social, environnemental ou géopolitique. Cette compréhension des écosystèmes est devenue selon lui une compétence essentielle. Les entreprises, les technologies et les territoires n'évoluent jamais isolément ; leur performance dépend de leur capacité à interagir avec leur environnement et à aller chercher de l'intelligence à l'extérieur.

Très attaché à sa région d'origine, le Lot, il y voit également une manière de rester connecté aux réalités humaines qui doivent entourer l'innovation.

À cela s'ajoutent d'autres marqueurs du modèle INSA auxquels il reste très attaché : les activités associatives et la pratique sportive obligatoire. « Le sport, la culture, les passions personnelles participent aussi à la formation de l'ingénieur et du développement de sa curiosité. Les entreprises ont besoin de profils ouverts sur le monde, pas seulement de spécialistes enfermés dans leur domaine. »

Former les ingénieurs de demain

Face aux défis contemporains, Jean-Marie Garigue estime que le rôle de l'ingénieur est particulièrement stratégique. Transition climatique, intelligence artificielle, souveraineté technologique ou tensions géopolitiques imposent une approche toujours plus globale des problèmes.

Les compétences scientifiques demeurent fondamentales, mais elles doivent désormais s'accompagner d'autres qualités : apprendre en permanence, exercer son esprit critique, comprendre des écosystèmes complexes et fédérer des équipes.
« Le rôle de l'ingénieur se déplace progressivement de la technique pure vers la capacité à agréger des savoirs, interagir avec différents acteurs et construire une vision. »

Des premiers satellites aux systèmes spatiaux d'Airbus, son parcours illustre une conviction forgée au fil des années : les ingénieurs de demain devront maîtriser les technologies autant que les écosystèmes dans lesquels ils évoluent.

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