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
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, …)
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
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 ?
MFAE / LMFA40 enseignants-chercheurs (dont 20 ECL) ;
20 chercheurs CNRS ; 20 ingénieurs de recherche et techniciens ; 5
administratifs ; 60 temporaires (doctorants, stagiaires…)
Formation, enseignement
Recherche, collaborations universitaires
(Cambridge, Nagoya, …)
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 ?