mfae = mécanique des fluides, acoustique et energétique la mécanique des fluides, cest donc...

MFAE = Mécanique des Fluides, Acoustique et Energétique

La Mécanique des Fluides, c’est donc UTILE…

1. ENERGY2. WATER3. FOOD4. ENVIRONMENT5. POVERTY6. TERRORISM & WAR 7. DISEASE8. EDUCATION9. DEMOCRACY10.POPULATION

Les 10 grands problèmes mondiaux du futur d’après le prix Nobel Richard Smalley* :

* prix Nobel de chimie en 1996

Et en plus, c’est beau !

Boule remplie de peinture qui explose sous l’effet d’un projectile tiré avec un fusil à air comprimé

Alan Sailer

Comment fonctionne le MFAE ?• Département d’enseignement de l’ECL : MFAE

• Laboratoire de Recherche : LMFA (CNRS / ECL / INSA Lyon / Université Lyon 1)

dépend du Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche

MFAE / LMFA40 enseignants-chercheurs (dont 20 ECL) ;

20 chercheurs CNRS ; 20 ingénieurs de recherche et techniciens ; 5

administratifs ; 60 temporaires (doctorants, stagiaires…)

Comment fonctionne le MFAE ?

Formation, enseignement






Recherche, collaborations universitaires

(Cambridge, Nagoya, …)








Vulgarisation, Journées portes ouvertes,

films YouTube











Valorisation, contrats publics et privés (SNECMA,

Peugeot, Courly,…)

Vulgarisation, Journées portes ouvertes,

films YouTube

2,5 M€ = 85% budget total

L’enseignement au MFAE« Maîtriser la mécanique des fluides »

– Cours magistraux (CM)– Travaux pratiques (TP)– Travaux dirigés (TD)– Bureaux d’études (BE)– Travail en autonomie– Projets d’études (PE)

Exemple de PE, cuve à soliton, sur YouTube, réalisé par des élèves

Source : l’apprenti sorcier, Fantasia, 1940

L’Ecole centrale et le LMD

• Système de Grandes Ecoles : existe seulement en France

• Harmonisation des diplômes européens: le LMD

L: Licence M: Master D: Doctorat

Fin de 1ère année d’école Fin de scolarité ECL Après ??? (3 ans)

• Faut-il faire un Doctorat ?

Si vous souhaitez intégrer un grand groupe européen, à réfléchir….

Le Doctorant : « apprenti-chercheur »

• Maîtriser les fluides… Pas toujours facile !...

• Heureusement, il y a le gentil directeur de thèse…

• Il existe une grande variété de types de thèses, allant de la thèse très « amont » (recherche fondamentale) à des thèses cofinancées par des entreprises, voire ayant lieu directement dans l’entreprise.

Certaines entreprises ayant un secteur « Recherche »(Michelin, etc.) préfèrent

embaucher des docteurs, qui en ont déjà « bavé » !...

Et il ne faut pas hésiterà discuter avec les autres membres du laboratoire, chercheurs, doctorants, invités de passage, …

C’est un travail collaboratif !

Définition d'un projet de recherche :

“sur quoi allons nous travailler dans les quatre ans qui viennent ?”

• Problématique à caractère fondamental ; ex. Comment réaliser la meilleure atomisation d'un liquide (création de goutelettes) pour optimiser l'injection de carburant dans un moteur thermique ?

• Questions industrielles : comment diminuer la nuisance sonore d'un réacteur au décollage ?

• Réponses multiples (souvent couplées): – théoriques (des calculs, des modèles mathématiques pour représenter les

phénomènes physiques) ; – expérimentales (des expériences modèles avec similarité des échelles et de

la dynamique/thermique/...) ; – numériques (des “gros” calculs sur ordinateurs qui résolvent des systèmes

d'équations)

Les 4 groupes de recherche du LMFA sur un exemple

Turbomachines : propulsion, réacteur : écoulement interne, poussée

Acoustique : jet, bruit ; vibrations, couplage fluide/structure

Turbulence et stabilité : aérodynamique externe ; dynamique atmosphérique, dispersion ; modèles “amont”

Fluides complexes et transferts : environnement, pollution ; particules

Les turbomachinesCalcul numérique de l’écoulement dans une turbomachine.

Niveaux d’accélération Gradients de pression

N. Bulot

Les turbomachines

Le banc CREATE :

Vue généraleMesures par vélocimétrie

L’acoustique

• Parce que les écoulements font du bruit…

Au centre : développement de deux jets subsoniques ; à l’extérieur : bruit rayonné

Différents nombre de Reynolds : l’écoulement est assez peu affecté, mais les niveaux de bruit sont très différents !

L’acoustique• Mesures en chambre réverbérante : par exemple,

comparaison du bruit de machines à laver pour des associations de consommateurs (Que Choisir, 60 millions de consommateurs)…

• Mesures en chambre sourde (anéchoïque)

Turbulence et stabilité

Visualisation de l’instabilité de Kelvin-Helmholtz dans des nuages

• Stabilité : compréhension de phénomènes naturels (ou non)

Fumée d’une allumette lâcher de vortex par les ailes d’avion

Turbulence et stabilité

• Simulation numérique de l’organisation d’un écoulement turbulent sous l’effet d’une rotation extérieure (écoulements géophysiques, etc.)

F. Godeferd

Fluides complexes et transferts• Environnement (problème mondial numéro 4) : Etude de la couche limite atmosphérique, de manière

numérique ou expérimentale (soufflerie atmosphérique)

Fluides complexes et transferts• Moteurs : optimiser le mélange et la combustion pour moins consommer et moins polluer• Diphasique : il n’y a pas que les chercheurs qui peuvent s’amuser avec des bulles…

Les dauphins fabriquent des anneaux d’air et jouent avec !

MERCI

DES QUESTIONS ?

mfae = mécanique des fluides, acoustique et energétique la mécanique des fluides, cest donc...

Documents