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ARAB 101: Littérature arabe classique, (3‑0‑3) Etude générale du développement de la littérature arabe classique avec un intérêt particulier pour les textes et livres d'écrivains musulmans comme Kitab AI Hayawan (Livre des animaux), Hayat Hayawan (Vie des animaux) ; Meadows en or Kitab AI Tanbih Wal lshraq ; AI‑Adwiyah al Mufradah ; Kitab AI Filaha ; AI Jami fi al Adwiyah al Mufradah; et autre littérature.
BIOL 101: Biologie générale, (3‑3‑4) Les propriétés de la vie : organisation de la matière vivante une vue de la vie, la méthode scientifique. Les atomes, les molécules et les liaisons chimiques : la base chimique de la vie, la structure de la cellule et sa fonction ; la structure de la membrane et sa fonction ; l'énergie cellulaire ; la photosynthèse, la glycolyse et la respiration cellulaire. Biomolécules ; Base génétique de la vie ; la reproduction cellulaire ; la génétique Mendélienne ; les chromosomes et les gènes ; Activité génétique ; la régulation de l'activité génétique ; l'ADN recombinant et la biotechnologie ; Bioénergétique (métabolisme intermédiaire), structure de l'ADN, ARN et la synthèse des protéines. Programme pratique : solutions, solutions standards, tampons, visualisation des cellules au microscope, dimensions des cellules microscopes, composants chimiques des cellules, protèines, lipides, hydrates de carbone, acides nucléiques, division mitotique, division méiotique. Ouvrage de Référence 1. Sylvia S. Mader (1996) : Biology, 5ème Edition, WEB Publishers. CHEN 101: Chimie générale, (3‑3‑4)
Base moléculaire de la vie : Méthodes et mesures, Quantités physiques
et mesures, densité et gravité spécifique. La matière et l'énergie :
la matière, la théorie atomique de Dalton pour la matière, les formes
de l'énergie, l'énergie calorifique, les pertes calorifiques des
corps. La théorie atomique et le système périodique des éléments : la
théorie atomique, propriétés nucléaires atomiques, la configuration
électronique, les lois périodiques et les tables périodiques, les
liaisons chimiques, composants ioniques, composés moléculaires,
moléculaires polaires. La stochiométrie des réactions chimiques. Unité
de masse et de composé dans les réactions : Théorie cinétique, l'état
gazeux, la relation pression‑volume à température constante, la
relation temperature‑volume à pression constante ; loi universelle des
gaz, la théorie cinétique des gaz, les états liquide et solide, la
théorie cinétique des réactions chimiques. la théorie cinétique :
l'eau, solutions et "Colloids", l'eau, expression quantitative de la
concentration ; "colligative" propriétés des solutions aqueuses.
Substances productives d'ions. Acidité ; détection ; contrôle et
mesures : loi de l'acidité, tampons, dosage acide‑base. Référence 1. J.R (1990) : Fundamentales of General, Organic and Biological Chemistry, 5~ e édition, John Wiley 8T Sons .
CS 101 : Introduction à l'informatique et ses applications, (3‑0‑3) Un passage en revue de l'histoire de l'informatique : introduction aux systèmes de calcul, un panorama de la science de l'informatique, matériel et logiciel des ordinateurs. Les perspectives de l'informatique. Organisation, systèmes et terminologie. Algorithmes et organigrammes : concepts de résolution des problèmes, l'approche analytique, l'approche algorithmique. Eléments de langages de programmation, types de données, entrée/sortie, structures de contrôle : Eléments du langage Pascal, Base et structure du Pascal. Fonctions et sous‑programmes : la logique et l'architecture des ordinateurs, les systèmes des nombres, la logique et les ordinateurs, la représentation machine des nombres. Modules et structures de contrôle : modules, sélection de structures, structures boucles. Les champs des processeurs : rappel des champs, champs et modules, champs de processeurs à grande dimension. Traitement de chaînes de caractère : types de chaînes de caractère, applications sur le traitement de texte et sur les expériences de laboratoire à l'aide d'un langage de haut niveau. C'est un cours introductif qui présente aux étudiants les aspects liés à l'informatique et à l'architecture Référence 1. Nagin P. and Impagliazzo (1995) : Computer science A. Breadth ‑ First Approch with Pascal, John Wiley 8T Sons. ENGL 101: L'anglais pour la science 1, (3‑0‑3) Ce cours est focalisé sur le développement des capacités de rédaction et de lecture. La partie relative à la rédaction se consacre autant à l'organisation qu'à la mécanique rédactionnelle. Les textes de lecture sont tirés tout aussi bien de littérature que de sources scientifiques. Les objectifs du cours englobent : discussion, plan et évaluation du style académique de l'écriture. Préparer et évaluer des ébauches de papier. Comprendre différentes formes d'arguments écrits. Ecrire une description basée sur la comparaison et le contraste. Interpréter les données à partir des tables, graphes et diagrammes. Lire des textes authentiques. Retrouver le sens des mots à partir du contexte et chercher l'information spécifique. Référence 1. Roseberry, R.L; and Weinstock, E. (1997) : Reading, ETC. An integrated skills text, Prentice Hall Regent.
HIST 101: Le rôle des musulmans dans la science, (3‑0‑3) Information de base sur le rôle des scientifiques musulmans dans le développement des méthodes scientifiques, leur rôle dans la chimie, la physique, l'astronomie, la biologie et la médecine. Les réalisations des scientifiques musulmans comme : ]abir Bin Haïyan, AI Khawarizmi, AI Kindi, AI Farabi, Ibn Sina (Avicennes) et beaucoup d'autres. Définition de la science au sein de la communauté musulmane relation entre scientifiques musulmans et grecs, les chimistes musulmans, les musulmans ont apporté la contribution la plus fructueuse au développement de la chimie, Jabir Ibn Haïyan, Mohamed Ibn Zakariya AI Razi, Abu AI Qasim AI Iraqi, AI Tughari. La contribution des scientifiques musulmans dans la physique : Yaquob Ibn Ishaq AI Kindi, Abu AI Raïhan AI‑biruni, Mohamed Ibn Zakariya AI Razi, Abu AI Rahman Ibn Nasr. La contribution des scientifiques musulmans à la biologie : Développement de l'horticulture, AI Ghafiqi (plantes médicinales), Abu Zakaria Yahya Ibn Mohamed Ibn AI Awwan (botaniste), Abdullah Ibn Ahmad Ibn AI Bytar (botaniste et pharmacien), Autres scientifiques en botanique, AI Jahiz (zoologiste), Abu Ubaïdah (zoologiste), AI Damiri (zoologiste), autres scientifiques musulmans dans le domaine de la zoologie. Contributions des savants musulmans en médecine et en pharmacie, Abdullah Ibn Ahmad, Ibn AI‑Bytar, Ibn AI Nafis, Ibn Sina, Les inventions musulmanes. Référence 1. Badran, Moh'd Fathallah : Histoire de l'Islam, publication de la librairie AI Azhar (en arabe). I$LMI01 : Science et Technologie dans le Coran, (3‑0‑3) Ce cours contient des exemples tirés du Coran et qui décrivent et démontrent les concepts scientifiques de base comme : la théorie du Big Bang et le début de la vie Coran 21 : 30, Univers parfaitement créé : Coran 67 : 3‑4. La théorie d'expansion de l'Univers, le pouvoir ultime de Dieu et le concept de l'atome : Coran 10 : 61, l'évolution dans le Coran : Coran 24 : 45, 32 : 7‑9, 76 : 1‑2 et 71 : 14, La préservation de l'information génétique : Coran 75 : 3‑4, le mouvement de la croûte terrestre, les fails relatifs au développement de l'embryon, la détermination du sexe, le transfert de l'énergie. Référence 1. AI‑Aedy, Hamada Ahmed, "De l'atome à la Galaxie", publication Dar AI Fikr (en arabe). 2. Khoder, Abdul Aleem Abdul Rahman, "l'eau et la vie entre la science et le Coran", Maison d'édition Aldar AI Saudia (en arabe). 3. Kamal, Elm Aldeen, "l'Evolution de l'organisme vivant", Maison d'édition Alm EI Fikr (en arabe). MATH 101: Calculs, (3‑0‑3) Algèbre, fonctions et graphes, trigonométrie, sections coniques : rappel de calculs, exponentielles et logarithmes. Limites et continuité : introduction aux limites, définition des limites, techniques de détermination des limites, limites à l'infini, fonctions continues. Dérivées et intégrales : la fonction dérivée, les lignes tangentes et les taux de variation, la définition des dérivées, les techniques de différenciation, les fonctions dérivées des fonctions trigonométriques, la règle de la chaîne, la différenciation implicite, taux liés, les approximations linéaires et les différentielles. Applications des dérivées : qui inclut le théorème de la valeur moyenne, Extremums de fonctions et optimisation, le test de la dérivée première, concavité et test de la dérivée seconde, résumé des méthodes graphiques, problèmes d'optimisation, intégrales définies et le théorème fondamental de calculs : intégrales, anti‑dérivées, intégrales indéfinies et équations différentielles simples, changement de variables dans les intégrales indéfinies, sommations, notation et su, l'intégrale définie, propriétés des intégrales définies, le théorème fondamental de calculs, les fonctions transcendantes : la dérivée de la fonction inverse, la fonction du logarithme népérien, la fonction exponentielle, intégration à l'aide du logarithme népérien et de l'exponentielle, les fonctions logarithmiques et exponentielles générales, les équations différentielles séparable et les règles de croissance et de décroissance. Applications des intégrales définies, incluant les surfaces, volumes et surfaces de solides à révolution, longueurs d'arcs et centroïdes. Fonctions transcendantes, formes indéterminées et Règles de l'Hôpital. Techniques d'intégration et les intégrales impropres, séries infinies, séries de puissances, théorème Maclaurin et Taylor. Référence 1. Swokowski, E.W., Olinick, M., Pence, D. and Cole, ].A., (1994), Calculus, bèm~ édition, PWS Publishing Compagny. MGT 101 : Introduction à la Gestion Commerciale, (3‑0‑3) Passage en revue de la gestion commerciale comme domaine d'étude et de pratique ainsi que l'étude des principales spécialités dans les domaines : management, comptabilité, finance, marketing et production, relation entre les différentes spécialités et compréhension des principes de base de la profession de gestion. Types de systèmes économiques : productivité, PNB, inflation, offre et demande, types de compétition, croissance et complexité ‑ de la révolution industrielle aux temps modernes, développement des techniques de management. La responsabilité sociale, commerce international, avantages comparés, import/export, balance commerciale, barrières douanières, accords commerciaux. Propriété unique, partenariat, entreprises, propriété de l'état. Introduction au marketing, services, concept de marketing, classification des marchés, marchés industriel et de Consommation, marchés ciblés, la segmentation des marchés, marketing qui englobe les quatres P, l'environnement du marketing. Classification biens et services, durée de vie d'un produit, ligne de produit et mélange de produits, développement de produit. Systèmes de prix, rang, les canaux de distribution, distribution physique. Processus de conversion, services, types de système de production, capacité, présentation, programmation, contrôle de qualité, automatisation, 2. Le Bel phillip, Energy Economics and Technology, Baltimore, John Hopkins. 3. EUREC Agency, The future for renewable energy, Prospects and directions. 4. O. Hohmeyer, 1992, The social costs of electricity ‑ Renewable versus Fossil and Nuclear Energy, INt. J. Solar Energy, Vol. 1 1, pp. 231‑350. RE 412 : Le projet de fin d'études, (1‑9‑6) II est demandé à l'étudiant de sélectionner un sujet pratique et/ou théorique dans le domaine des énergies renouvelables ou sujets connexes. L'étudiant devra travailler sous la supervision d'un encadrant de l'Université. Les différentes étapes du projet devront être mises en valeur : position du problème, recherche bibliographique, planification, conception et fabrication des équipements (éventuellement)... Ce travail devrait en principe contribuer à l'amélioration des connaissances acquises par l'étudiant tout au long de ce programme. Le rapport de projet doit comporter une description critique des aspects théoriques et expérimentaux ainsi que les conclusions à la base des résultats. II devra être remis pour évaluation à la fin des cours. II sera demandé à l'étudiant de faire une à deux présentations orales de ce travail au sein du département. La présence aux séminaires du département est demandée. Le passage en succès de ce programme dépend de la décision finale du département. quest‑ce que le management, fonctions de gestion, niveaux de management, compétences et rôles du management, styles de leadership. Référence 1. W. Pride, R. Hughes and ). Kapoor, Business, Houghton Miffin Publication. PHYS 101: Physique Générale 1, (3‑3‑4) Unités et mesures : modèles, mesures et vecteurs, mouvement sur une ligne droite, mouvement sur un plan. Bref rappel sur les vecteurs. Lois du mouvement de Newton. Application de la loi de Newton. Travail et Energie cinétique. Mouvement d'un projectile. Travail et énergie, impulsion et quantité de mouvement, dynamique de rotation. Conservation de l'énergie, quantité de mouvement et impulsion, mouvement de rotation. Dynamique du mouvement de rotation, équilibre d'un corps solide. Mouvements périodiques. Module pratique : erreurs et mesures, équilibre de forces, la cinématique du mouvement, mouvement rectiligne : chute libre. Mouvement plan mouvement d'un projectile, les lois du mouvement de Newton, conservation de l'énergie, système masse ressort, conservation de la quantité du mouvement : collisions, dynamique du mouvement de rotation. Le disque de Maxwell, condensateur à plaques parallèles. Référence 1. Hans C. Ohanian, Physics, W.W. Norton 8i Compagny, NW London. CHEM 102 : Chimie Organique, (3‑2‑3) Introduction à la chimie organique : caractéristiques structurelles des molécules organiques, la forme des molécules organiques. Hydrocarbures saturés, alcanes et cycloalcanes : la nomenclature des hydrocarbures saturés, propriétés chimiques des hydrocarbures saturés, hydrocarbures non saturés. Alcanes et aromatiques nomenclature des alcanes, propriétés chimiques de la liaison double carbonne‑carbonne. La liaison II , composés aromatiques, les liaisons II dans le benzène. Les alcools, Thioalcool, phénol et éther : préparation, types et nomenclature, propriétés physiques et chimiques des alcools. Thioalcool et disulfides, phénols, éthers. aldéhydes et cétones caractéristiques structurelles et nomenclature, oxydation des aldéhydes et cétones, l'addition des alcools aux aldéhydes et cétones. Acides carboxyliques et esters préparation, nomenclature et propriétés physiques des acides, l'acidité des acides carboxyliques, la conversion des acides carboxyliques en esters, propriétés physiques des esters, préparation et nomenclature, organophosphates esters et anhybrides. Carbohydrates ; monosaccharides, familles D et L, Disaccharides, Polysaccharides. Lipides : propriétés chimiques, phospholipides, stéroïdes. Protéines, acides aminés, structures primaires des protéines, structures secondaires, structures tertiaires et quaternaires des protéines. Acides nucléiques. Référence 1. Holum, J.R. (1990) : Fundamentals of general, organic and biological chemistry, 5 édition, John Wiley 8i Sons. ENGL 102 : L'anglais pour la science 11, (3‑0‑3) Ce cours est la continuité du ENGL 101. II développe davantage les capacités de dissertation et de lecture. L'objectif de ce cours englobe, l'évaluation des problèmes et des solutions lors de la rédaction, l'écriture des définitions étendues, l'écriture des justifications, résumer des informations à partir des sources, présenter des données statistiques, comprendre le style de l'auteur et évaluer le texte. Référence 1. Roseberry, R.L. and Weinstock, E. (1997) : Reading, ETC. An integrated skills text, Prentice Hill Regent. HIST 102 : Evolution de la science et de la technologie, (3‑0‑3) La science en tant que philosophie naturelle. Science pratique. La science en Chine, en Inde, au Moyen Orient et en Amérique. La science grecque : la naissance de la philosophie naturelle, Aristote et Archimède. La médecine dans la science grecque. La science à Rome et le Christianisme. La science dans l'Islam. La science européenne au Moyen Age. La naissance de la science moderne. Le phénomène de l'autorité. La révolution scientifique : Copernic‑Tycho, Kepler et Gallile‑Newton. La diffusion de la méthode scientifique. L'ère de la science classique : la mécanique ; la chimie ; les fluides impondérables ; la science et la révolution industrielle ; les écoles scientifiques et techniques ; les éléments de la théorie des champs ; les fondements de la biologie moderne. La révolution du 20 siècle : biotechnologie, biologie moléculaire et technologie de l'espace. Référence 1. Collection de sources différentes. MATH102 : Algèbre et trigonométrie, (3‑0‑3) Algëbre et trigonométrie : les nombres réels, exposants et radicaux, polynômes et factorisation, expressions en fractions, le plan cartésien, les fonctions et leurs représentations graphiques : graphiques et leurs utilités, droites dans le plan, fonctions, graphiques de fonctions, mouvements de translation, réflexion et extension de graphiques, combinaison de fonctions, fonctions inverses. Interception, zéros et solutions équations linéaires et modélisation, la résolution graphique des équations. Nombres complexes ; résolution algébrique des équations ; résolution algébrique et graphique des inéquations. Fonctions polynomiales et rationnelles : fonctions quadratiques, fonctions polynomiales de degrés élevés, zéros réels des fonctions polynomiales, le théorème fondamental de l'algèbre, fonctions rationnelles et asymptotes, graphiques de fonctions rationnelles. Fonctions exponentielles et logarithmiques : graphiques des fonctions exponentielles et logarithmiques, propriétés des logarithmes, la résolution des équations exponentielles et logarithmiques, models logarithmiques et exponentiels, analyse des données : les modèles non‑linéaires. Les fonctions trigonométriques : les angles et leur mesure, la trigonométrie du triangle "rectangle", les fonctions trigonométriques d'un angle, graphiques des fonctions sinus et cosinus, graphiques d'autres fonctions trigonométriques, les inverses de fonctions trigonométriques, applications et modèles. Trigonométrie analytique : utilisation des identités fondamentales, vérification des identités trigonométriques, résolution des équations trigonométriques, formules d'addition et de différence, formules avec angles multiples, formules Somme‑produit. Suites et probabilités : notation des suites et sommation, suites arithmétiques, suites géométriques, induction mathématique, le théorème binomial, les principes de calculs, probabilités. Systèmes d'équations et d'inéquations : résolution des systèmes d'équations, des systèmes d'équations linéaires à deux variables, des systèmes linéaires à plusieurs variables, des fractions partielles, des systèmes d'inéquations, programmation linéaire. Matrices et déterminants : matrices et systèmes d'équation, opération matricielles, l'inverse d'une matrice carrée, le déterminant d'une matrice carrée, applications. Analyse des matrices : méthodes des différences finies pour les problèmes avec limites à une ou deux dimensions, méthodes des différences finies pour les problèmes avec limites variables, factorisation LU d'une matrice, la factorisation et la méthode Cholesky, la factorisation QR d'une matrice et la méthode de householder Référence 1. Larson Hostetler Edwards, Algebra and Trigonometry ‑ A Graphing Approach, 2 édition. PHYS 102 : Physique Générale 11, (3‑3‑4) Charges électriques et champs, lois de Coulom et de Gauss, le potentiel électrique, condensateurs, condensateurs et diélectriques, lois de Kirchoff des circuits de courant continu, champ magnétique et flux, loi d'Ampère, f‑e‑m induite, loi de Lenz, inductances propre et mutuelle, circuits AC , circuit RLC. Loi de Coulomb : charges électriques, la charge par contact, conducteurs et isolants, loi de Coulomb, quantité de charge. Le champ électrique, calcul du champ électrique, lignes de force, l'unité ultime de charge. Le potentiel électrique : énergie électrique potentielle, différence de potentiel, le principe de Travail‑Energie. Le Champ magnétique lié au courant : le champ magnétique d'un conducteur droit long ; la loi d'Ampère, pôles magnétiques, le champ magnétique de la terre, la force électromotrice induite : la force électromotrice liée au mouvement; la loi de la Faraday ; la loi de Lenz ; la f‑e‑m induite dans une bobine en rotation ; le générateur de courant continu. Condensateurs, condensateurs à plaques parallèles, condensateurs en série et en parallèle, coefficient diélectrique. Référence 1. Hans C. Ohanian, Physics, W.W. Norton 8z Company, NW London.
ENGG 200 : Conception et dessin technique (0‑3‑1) Vue générale sur les projections orthographiques, vues auxiliaires, vues de section, intersections, développement de surfaces, dessins d'assemblées, limites et ajustement. Dessin technique détaillé dans l'industrie manufacturière, la pose de tuyaux, les constructions, la fabrication. Introduction générale au dessin technique : lettrage, dessin à main libre et utilisation des instruments. Constructions géométriques : géométrie plane, polygones réguliers, cercles et tangentes, ellipses, projections orthographiques dans les angles premier et troisième angle, dimensionnement des dessins, dessin illustré, projections parallèles isométriques et obliques, vue de section et conventions, vues auxiliaires. Revue des projections orthographiques et dessin de sections, intersection et développement de surfaces. Ajustements et tolérances, notation de finition de surfaces. fermetures . rivets, soudures, épingles, clefs, vis et fils, verrous, écrous, ... Représentations standards et dessin d'éléments mécaniques classiques : ressorts, vitesses, verrous, fils, tuyaux, valves, etc. Dessins d'assemblages, dessin de travail. Applications au génie mécanique, logiciel de conception assisté par ordinateur. Référence 1. Collection à partir de sources différentes. Aucune référence bibliographique standard disponible. PHYS 200 : Science des matériaux, (2‑3‑3) (Indispensable : PHYS 1 O1) Structure atomique et liaisons entre atomes : structure atomique, liaison atomique dans les corps solides. La structure des solides cristallins : structure des cristaux, axes et plans cristallins, matériaux cristallins et non cristallins. Imperfections dans les solides : point défectueux, diverses imperfections, diffusion. Propriétés mécaniques des métaux élasticité et plasticité. Echec : fracture, fatigue, fluage. Traitement thermique des alliages métalliques : processus recuite, traitement de chaleur, durcissement avec précipitation. Alliages métalliques. Structure et propriétés des céramiques. Structure des polymères. Composites. Corrosion et dégradation des matériaux ; corrosion dans les métaux et les céramiques, dégradation des polymères. Propriétés électriques. Propriétés thermiques. Propriétés magnétiques. Propriétés optiques. Référence 1. P.R. Askenland, the Science and Engineering of materials, Champion and Hall.
BIOL 201 : Microbiologie, (2‑3‑3) (Indispensable : BIOL 101) Le monde microbiologique et son développement : introduction au monde des microbiologiques, le monde microbiologique et vous, l'observation des micro‑organismes dans un microscope, anatomie fonctionnelle des cellules Pro/Eucaryotes. L'étendue de la microbiologie : la taxonomie microbienne et nomenclature ; la morphologie et structure fine, la croissance microbienne, contrôle de la croissance microbienne, étude du monde microbiologique, classification des micro‑organismes, bactéries, champignons, algues, protozoaires, virus. Croissance microbienne, contrôle ; microbiologie du sol et de l'eau ; biomasse microbienne ; production d'énergie par les micro‑organismes : microbiologie appliquée et industrielle ; microbiologie alimentaire. Le rôle des micro‑organismes dans la production alimentaire, technologie de fermentation, microbiologie environnementale, microbiologie du sol et cycles d'éléments, micro‑organismes et cycles biogéo‑chimiques, dégradation des composés chimiques synthétiques dans le sol, microbiologie aquatique et traitement des eaux usées, contribution des bactéries dans l'effet de serre, produits microbiens industriels, sources d'énergie alternatives à base de micro‑organismes. Mineur microbien. Programme pratique : introduction au laboratoire de microbiologie, cytologie des micro‑organismes, nutrition des micro‑organismes, métabolismes des microorganismes, destruction et inhibition des micro‑organismes, identification des bactéries inconnues. Le cours est conçu de manière à réaliser un équilibre approprié entre les aspects fondamentaux de la microbiologie et d'autres champs d'application. Référence 1. Black, ].G. (1996) : Microbiology : Principles and applications, 3 édition, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey 07458, USA.
ENGG
201: Thermodynamique, (2‑3‑3) Introduction Nature de la thermodynamique, mécanique classique et thermodynamique, température, chaleur, loi du zéro absolu en thermodynamique, travail, thermodynamiques microscopiques et macroscopique, Lois de la thermodynamique, application de la thermodynamique, pression et milieu continu, gaz parfaits, théorie cinétique simple des gaz parfaits. le premier principe de la thermodynamique : travail, travail de compression et détente dans un cylindre, travail dans un champ gravitationnel, travail électrique et magnétique, énergie interne ; le premier principe de la thermodynamique, chaleur et chaleur spécifiques, chaleur spécifique des gaz parfaits, processus des gaz parfaits, le processus quasistationnaireprocessus adiabatique pour un gaz parfait. Propriétés macroscopiques des substances pures : propriétés des substances pures, région de saturation, équation d'état, coefficient de détente. Analyse énergétique dans les systèmes ouverts : équilibres d'énergie et convention de signes, le système fermé, le système ouvert, le volume de contrôle. Le deuxième principe de la thermodynamique : température thermodynamique, l'inégalité de Clausius, l'entropie, entropie des substances pures, le cycle de Carnot, analyse de la deuxième loi sur le volume de contrôle, le bonhomme de Maxwell et la théorie de l'information. Equation d'état et relations thermodynamiques générales : Fonctions de Gibbs et de Helmoltz, l'équation de l'énergie, les relations de Maxwell, l'enthalpie,
l'énergie interne et l'entropie, chaleur spécifique et pressions élevées, l'équation Clausius‑Clapeyron, équation d'état, la thermodynamique du magnétisme, l'effet magtocalorique. Mélanges des gaz : la loi de Gibbs‑Dalton, saturation adiabatique, diagramme psychosomatique, procédés de climatisation, tours de refroidissement. Thermodynamique chimique et équilibres : le dispositif d'Orsat, la fonction de Gibbs de formation et l'entropie absolue, chaleur de réaction et valeur de chauffage, température d'un écoulement adiabatique, l'équation de Van's Hoff, le potentiel chimique et l'équilibre de phase, la règle des phases de Gibbs, le troisième principe de la thermodynamique, le concept de travail maximum. Cycle moteur et cycle frigorifique le cycle moteur de la vapeur, analyse du cycle moteur, compresseurs de gaz, cycles de combustion interne dans les machines, le cycle Otto, le cycle diesel, la machine Wankel, le cycle sterling, le cycle de la turbine à gaz, les cycles hydrides, la turbine à gaz pour la propulsion à jet, les cycles de frigorifiques à la vapeur. La pompe à chaleur, les cycles de réfrigération à absorption. La thermodynamique des écoulements compressibles, l'écoulement unidimensionnel isentropique constant. Notions sur les transferts de chaleur, le transfert de chaleur par conduction à l'état stationnaire, conduction, convection, transfert de chaleur par rayonnement, ailette, échangeurs de chaleur, principes de thermodynamique statistique : probabilité, espace de phase, dégénération, modèles physiques, approximation de sterling, statistique de Bose‑Einsten, statistiques de Fermi‑Dirac, modèle de Boltzmann‑Mawxwell, la fonction de partition, les constantes A et B. Application de la thermodynamique statistique : fonctions de partition, gaz monoatomiques parfaits, gaz diatoniques et polyatomiques, équipartition de l'énergie, l'état solide, gaz à électron, conducteurs et semi‑conducteurs, gaz de photons (irradiadiation du corps noir), phénomènes irréversibles : la théorie Onsager, l'hypothèse de l'équilibre local, application au transfert de chaleur par conduction, état stationnaire de la production minimum d'entropie et le théorème de Prigogine, l'application de la théorie Onsager aux effets thermo‑électriques. Référence 1. R.E. Sonntag and G.J. Van Wylen, Introduction to Thermodynamics ‑ Classical and Statistical, John Wiley 8z Sons.
MATH
201: Equations différentielles, (3‑0‑3) Equations différentielles du 1 ~r ordre et leurs applications : solutions et problèmes des conditions initiales. Equations séparables, équations exactes, équations linéaires, facteurs spéciaux d'intégration, substitutions et transformations, équations homogènes, équations de la forme dy/dx = G (ax + by), équation de Bernoulli, équations à coefficients linéaires. Modèles mathématiques et méthodes numériques à base d'équations de premier ordre : modélisation mathématique, analyse compartimentale, chauffage et refroidissement, des bâtiments, mécanique Newtonienne, méthode d'Euler améliorée, méthodes numériques à degrés d'ordre élevé (y inclus méthodes de Taylor et RungeKutta). Equations linéaires de second ordre : opérateurs différentiels linéaires, solutions d'équations homogènes, réduction de l'ordre des équations, équations linéaires homogènes à coefficients constants, équations auxiliaires avec racines complexes, superposition et équations non homogènes, variation de paramètres, équations CauchyEuler, équations non linéaires résolvables avec les techniques du premier ordre. Applications des équations différentielles linéaires du second ordre : vibrations mécaniques, mouvements harmoniques simples, vibrations libres amorties, vibrations forcées, résonance d'un circuit électrique simple, équations de différences linéaires. Méthodes numériques pour les équations du second ordre. Equations différentielles d'ordre élevé : théorie fondamentale des équations différentielles linéaires, équations linéaires homogènes à coefficients constants, méthode de l'annihilateur et les coefficients indéterminés, méthode de la variation des paramètres. Transformée de Laplace définitions, propriétés de la transformée de Laplace, transformée de Laplace inverse, résolution des problèmes aux conditions initiales, transformée de Laplace et fonctions spéciales, convolution, impulsions et fonction de Dirac Delta. Solutions sous forme de séries des équations différentielles linéaires : séries de puissances, fonctions analytiques et séries de Taylor, résolution des équations différentielles linéaires à l'aide des séries de puissances, méthode de Frobenius, détermination des solutions linéairement indépendantes de second ordre. Méthode matricielle des systèmes linéaires : Systèmes linéaires dans leur forme normale, valeurs propres complexes, la fonction exponentielle matricielle. Equations aux dérivées partielles : méthodes de séparation des variables, séries de Fourier, développements orthogonaux, convergence des séries de Fourier, séries sinus et cosinus de Fourier, l'équation de la chaleur, l'équation d'une onde, équation de Laplace. Référence 1. R. Kent Nagle and Edward B. Saff, Fundamentals of Differential Equations, 4~me édition, Addison‑Wesley Publishing Company.
PHYS 201: Physique Nucléaire, (2‑3‑3) Exploration du noyau atomique ; atomes et noyaux ; masse et énergie, stabilité et dégénérescence nucléaire, noyaux stable et instable, l'équilibre masse‑énergie, dégénérescence radioactive, le processus dégénérescence radioactive, l'utilisation de matériaux radioactifs : propriétés de la radioactivité, détection des radiations, radioisotopes, l'effet de la radiation sur le corps. Réacteur à fission nucléaire : la physique de la fission, réactions en chaîne, contrôle des réactions en chaîne, combustibles nucléaires et déchets, réacteurs nucléaires pratiques usuels. Fusion nucléaire : possibilités de fusion, la fusion en tant que source d'énergie. Fusion nucléaire : possibilités de fusion, fusion en tant que source d'énergie. La physique nucléaire d'aujourd'hui : le contrôle de Chernobyl, pulsars, étoiles à neutrons, trous noirs et petit bonhomme vert, matière et antimatière, particules et forces, quarks et grandes théories unifiées. Référence
1 . David Sang, Nuclear Physics, Macmillan. STAT 201 : Probabilités et statistiques, (3‑0‑3) Statistique descriptive, introduction aux probabilités et distribution de probabilité. Quelques densités de probabilités, distributions d'échantillonnage. Théorème de la limite centrale ; Distributions t et F. Estimations. Tests des hypothèses. Validité des tests d'ajustements. Régression et corrélation. Quelques définitions : le cadre statistique du raisonnement. Statistique descriptive : la moyenne arithmétique, autres moyennes, la médiane, le mode, l'étendue, la déviation standard, statistique d'échantillonnage et paramètres, introduction au distribution de probabilité. Les lois de probabilité Binomiale et de Poisson, échantillonnage au hasard et test d'hypothèses, distribution Binomiales, distribution de Poisson. La distribution de probabilité normale : distribution des fréquences pour les variables continues, Dérivation des distributions normales, applications de la distribution normale, départ de la normalité et méthodes graphiques. Introduction à l'analyse de variance : les variances des échantillons et leurs moyennes, la distribution F, Hétérogénéité entre moyennes d'échantillons, décomposition de la somme totale des carrés et degrés de liberté ; Modèle 1 anova, Modèle II anova. Analyse bidirectionnelle de variance anova bidirectionnelle avec reproduction, anova bidirectionnelle : test de la signification, anova bidirectionnelle sans reproduction. Régression : introduction et modèles de régression, les calculs de base (valeur unique de Y pour chaque valeur de X). Plusieurs valeurs de Y pour chaque valeur de X, test de la signification en régression, transformation en régression. Corrélation : corrélation et régression, coefficient de corrélation du produit‑moment, tests de signification dans les corrélations. Référence 1. I.R. Miller, J.E. Freund, R. Johnson, Probability and Statistics for Engineers, Prentice‑Hall of India.
2. W. Mendenhall and R.J. Beaver, Introduction to Probability ans Statistics, DuxburyPress. BIOL 202: Biotechnologie (Indispensable : BIOL 201 et CHEM 102) Ce que peuvent faire les cellules ; thermodynamique de la croissance ; cinétique des processus microbiens; phénomènes de transport et conception d'un bioréacteur; traitement de base. Introduction à la Biotechnologie, traitement courant, le fonctionnement de la biotechnologie, qu'est‑ce que peuvent faire les cellules ? Biochimie de croissance et métabolisme, catabolisme et énergie, voies cataboliques, gluconéogénèse, métabolisme énergétique dans les organismes aérobic. Thermodynamiques de la croissance, la méthodologie thermodynamique. L'efficience de la croissance microbienne, les approches biochimiques concernant l'énergétique de croissance. Cinétique des processus microbiens, modèles mathématiques, mécanismes de cinétique de base, équations du taux cinétique, modèles du processus de fermentation, mesure et quantification des paramètres cinétiques. Traitement courant en Biotechnologie, séparation de particules, désintégration des cellules, méthodes d'extraction, méthodes de concentrations, purification et résolution de mélanges, séchage. Programme pratique : biomasse microbienne comme source de protéine, le processus SCP, sélection de micro‑organismes, substrats et processus, alcool industriel, fermentation des matériaux d'alimentation, évaluation des substrats, méthodes de distillation, traitement des effluents. Digestion anaérobie, biochimie et microbiologie de la gestion anaérobique, types de digesteurs, types de déchets pour la digestion, fonctionnement du digesteur, énergie de la digestion anaérobique. Une introduction de cours qui permet d'élucider les principes de base et les applications de la biotechnologie. Référence
1. Bu'lock, J. and Kristiansen, B. (1987) : Basic Biotechnology, Academic Press.
ENGG 202 : Mécanique des fluides, (2‑3‑3) (Indispensable : PHYS 101 et CHEM 101) Propriétés des fluides : viscosité, milieu continu, densité, volume spécifique, unité de la force gravitationnelle, densité relative, pression, gaz parfaits, module d'élasticité, pression de vapeur, tension de surface. Statique des fluides : pression en un point donné, équation de base de la statique des fluides, forces sur des surfaces planes, composantes d'une force sur des surfaces courbées, poussée d'Archimède, équilibre relatif. Equations de base de l'écoulement d'un fluide : application du volume de contrôle à la continuité, énergie et quantité de mouvement, équation de continuité, équation d'Euler pour le mouvement le long d'une ligne de courant, l'équation de Bernoulli, réversibilité, irréversibilité et pertes, l'équation énergétique pour l'état stationnaire, équations d'Euler et les relations thermodynamiques, application de l'équation énergétique aux situations d'écoulement d'un fluide en régime permanent. Analyse dimensionnellèJet similitude dynamique : homogénéité dimensionnelle et ratios adimentionnels, théorème, similitude, étude de modèles. Effet de viscosité : résistance d'un fluide, cas de l'écoulement laminaire en régime stationnaire d'un fluide incompressible entre deux plaques, le nombre de Reynolds, longueur de mélange de Prandtle, mécanique de lubrifications. Ecoulement compressible : relation du gaz parfait, vitesse de l'onde de son, écoulement isentropique, ondes de choc, écoulement adiabatique avec friction sur les conduites. Ecoulement d'un fluide parfait. Application de la mécanique des fluides : mesures relatives aux fluides, turbomachines, écoulement en régime permanent dans une conduite fermée, écoulement en régime permanent dans des conduites ouvertes, écoulement en régime transitoire. Référence
1. Victor L. Stealer and E. Benjamin Wylie, Fluide méchanics, McGraw Hill.
PHYS 202 : Astronomie et Astrophysique, (3‑0‑3) La mécanique seleste et le système solaire, le système solaire : peraspectre, dynamique de la terre, rotation de la terre, révolution de la terre autour du soleil, forces gravitationnelles différentielles. Le système terre‑lune : dimensions, dynamique, intérieurs, caractéristiques de surface, champs magnétiques atmosphériques. Les planètes terrestres (Mercure, Vénus et Mars), des planètes (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton et Charon), petits corps et l'origine des systèmes solaires. Les étoiles, les radiations électromagnétiques et matière, les télescopes et détecteurs. Le soleil et ses radiations : la constante solaire, la distribution spectrale des radiations extraterrestres, la levée du soleil, le coucher du soleil, durée maximale d'ensoleillement, positions solaires, levée du soleil, l'équation du temps, l'altitude solaire. L'irradiation solaire utile : mesure de la durée d'insolation, l'atténuation de l'irradiation solaire dans l'atmosphère, l'estimation de l'irradiation solaire moyenne, distribution des jours et des heures clairs et nuageux, composantes directes et diffuses de l'irradiation solaire horaire, composantes directes et diffuses journalières et mensuelles, estimation de l'irradiation horaire à partir des données journalières, irradiation sur les surfaces inclinées, augmentation de l'irradiation, irradiation directe sur les surfaces en mouvement. Distances entre étoiles et magnitudes, étoiles binaires, le diagramme Hertzsprung‑Russel. La galaxie de la voie lactée, notre galaxie, la rotation galactique, l'évolution des stars, la mort des étoiles, étoiles variable et violentes, le milieu interstellaire et la naissance des étoiles, l'évolution de notre galaxie. L'Univers, galaxies au‑delà de la vole lactée, les structures de grande échelle de l'Univers, galaxies actives et quasars, cosmologie. Référence 1. M. Zeilik and ENT. Smith, Introductory Astronomy and Astrophysics, CBS Collège Publishing. ENGG 203: Transfert de chaleur, (3‑0‑3) Introduction : origines physiques et équations d'échange, la conservation de l'énergie et ses impératifs, analyse des problèmes de transfert de chaleur : méthodologie, importance du transfert de chaleur, unités et dimensions. Introduction au transfert de chaleur par conduction : l'équation des transferts par conduction, les propriétés thermiques de la matière, l'équation de diffusion de chaleur, conditions initiales et aux limites. Conduction unidimensionnelle en régime stationnaire : le mur plan, analyse alternative de la conduction, systèmes qui sont les sièges de conduction radiale, résumé des résultats de la conduction unidimensionnelle, conduction avec génération d'énergie thermique, transfert de chaleur de surfaces étendues. Conduction bidimensionnelle en régime stationnaire : Approches alternatives, la méthode de séparation des variables, la méthode graphique, équations aux différences finies, solutions par les méthodes aux différences finies. Conduction en régime transitoire : la méthode de la capacité globale, analyse par la méthode généralisée de la capacité globale, effets spatiaux, le mur plan à convection, systèmes radiaux à convection, le solide semi‑infini, effets multidimensionnels, méthodes des différences finies. Introduction à la convection : le problème de transfert par convection, la convection et les couches limites, écoulements laminaire et turbulent, les équations de transfert par convection, approximations et conditions spéciales, similitude des couches limites : équations adimensionnelles de transfert par convection, signification physique des paramètres adimensionnels, l'analogie du transfert de chaleur et de quantité de mouvement (Reynolds), l'effet de turbulence, les coefficients de convection. Ecoulement externe : la méthode empirique, la plaque plate et l'écoulement parallèle, méthodologie pour le calcul de la convection, l'écoulement autour d'un cylindre et d'une sphère, écoulement le long d'un réseau de tubes, jets, lits garnis. Ecoulement interne : considérations hydrodynamiques, Considérations thermiques, bilan énergétique, écoulement laminaire dans des conduites circulaires : analyse thermique et corrélations de la convection. Corrélation de la convection : écoulement turbulent dans des conduites circulaires, conduites non circulaires, annulus des conduites concentriques, l'amélioration du transfert de chaleur. Convection libre : considérations physiques, les équations en vigueur, considération de similitude, convection libre laminaire sur une surface verticale, les effets de turbulence, corrélations empiriques : convection libre à écoulement externes, convection libre le long de canaux à plaques parallèles, corrélations empiriques : enceintes, combinaison des convections libre et forcée. Bouillonnement et condensation : paramètres adimensionnel dans l'ébullition et la condensation, modes de d'ébullition, ébullition dans un bac et corrélations, ébullition et convection forcée, condensation : mécanismes physiques, condensation d'un film laminaire sur une plaque verticale, condensation d'un film turbulente, condensation de film dans les systèmes radiaux, condensation en films sur des tubes horizontaux, condensation par gouttes. Echangeurs de chaleur : types d'échangeurs, le coefficient global de transfert de chaleur, analyse des échangeurs de chaleur : utilisation de la moyenne logarithmique de la différence de température, analyse des échangeurs de chaleur : la méthode du nombre d'unités de transfert (NUT), méthodologie de calcul d'un échangeur de chaleur, échangeurs de chaleur compacts. Rayonnement : Processus et propriétés : concepts de base, intensité de rayonnement, rayonnement du corps noir, émission de surface, absorption de surface, réflexion et transmission, loi de Kirchhoff, la surface grise, rayonnement environnementale. Echange par rayonnement entre surfaces : le facteur de vue, échange par rayonnement du corps noir, émission de surface, absorption de surface, réflexion et transmission, loi de Kirchhoff, la surface grise, radiation environnementale. Echange par rayonnement entre surfaces diffuse et grise dans un espace fermé, transfert de chaleur multimodes, effets additionnels. Propriétés thermophysiques de la matière. Relations mathématiques et fonctions. La solution intégrale de la couche limite laminaire pour un écoulement parallèle sur une surface plate. Référence 1. Frank . P Incropera and David P. De Witt, Introduction to heat transfer, 2 edition, John Wiley 8I Sons.
PHYS 203: Météorologie, (2‑3‑3) (Indispensable: PHYS 101 8Z PHYS 102) L'air : propriétés de l'atmosphère, mesures atmosphériques, pollution de l'air. Nuages et précipitations. Le bilan énergétique de l'atmosphère et les machines thermiques, énergie solaire, le bilan de chaleur terrestre, la distribution de l'énergie calorifique de la terre. Le mouvement de l'air : les forces principales dans l'atmosphère, les forces naissant du mouvement de l'air, le mouvement vertical et sa relation avec les nuages, stabilité verticale, les causes du mouvement vertical. Les circulations atmosphériques, : échelles du mouvement, la nature de la circulation atmosphérique, la foudre, les vortexes, les masses d'air, les fronts, les ondes cycloniques, les cyclones tropicaux, les tornades. Le climat : la nature du climat, la température, les précipitations, les micro‑climats, les changements climatiques. Les appareils de mesures météorologiques, les prévisions météorologiques : l'analyse des cartes météorologiques, les techniques de prévision, les modifications terrestres. Références: 1. Albert Miller and Richard A. authes, Meteorology, Charles E. Merril Publishing Company, A Bell and Howell Company, London. 2. Joseph M. Moran and Michael D. Morgan, essentials of weather, Prentice Hall, New Jersey USA. ENGG 204 : Climatisation et réfrigération, (2‑3‑3) Principe de thermodynamique : force, pression, système, état, chemin d'un processus, densité, volume spécirique, masse spécifique, énergie interne, énergie cinétique, travail, chaleur et chaleur spécifique, température, premier principe de la thermodynamique, second principe de la thermodynamique, loi de Boyle, loi de Charles, loi de Joule, loi des gaz parfaits, entropie, processus isothermique et adiabatique, processus isentropique et polytropique. Psychométrie : principes de la psychométrie, enthalpie de l'air humide, diagramme psychométrique, température de rosée, processus psychmométrique, mélange de courants d'air, processus de chauffage sensible, processus du refroidissement sensible, processus d'humidification, confort et qualité de l'air : les préoccupations de base, contamination commune, méthodes de contrôle de la contamination, les considérations de confort physiologique, indices du confort ambiant. Les systèmes de climatisation : systèmes de climatisation et de distribution, équipements de contrôle mécanique, système entièrement à air, systèmes eau‑air, climatiseurs unitaires, systèmes de pompes à chaleur, systèmes de récupération de chaleur, transferts de chaleur dans les bâtiments : modes de base de transfert, coefficients globaux de transfert de chaleur, transmission d'humidité. Rayonnement solaire; rayonnement thermique, le mouvement de la terre autour du soleil, le temps, les angles solaires, l'irradiation solaire, gain de chaleur à travers les fenêtrages, calculs énergétiques. La charge du chauffage d'espace les conditions intérieures et extérieures de conception, transfert des déperditions de chaleur, infiltration, déperdition de chaleur à partir d'un conduit d'air, sources de chaleur auxiliaires. La charge du refroidissement d'espace : les conditions intérieures et extérieures de conception, gain de chaleur, charge de refroidissement, taux d'extraction de la chaleur, la méthode de la fonction de transfert, détermination du gain de chaleur, conversion en charge de refroidissement. Méthode de réfrigération, réfrigération par expansion d'air, réfrigération par étranglement, système de réfrigération à la vapeur, utilisation de gaz liquides, réfrigération par la glace sèche. Système de réfrigération: Performances des systèmes de réfrigération, le cycle théorique de compression à un seul étage, les réfrigérants, les composant d'un cycle de compression, le cycle réel de compression à un seul étage, réfrigération à absorption, le système de réfrigération par absorption, le système à absorption à eau‑ammoniaque. Equipements de réfrigération différents types de compresseurs, condenseurs, évaporateurs, lubrifiants, automatisation. Applications du froid : conservation des aliments, stockage, transport, congélateurs, réfrigérateurs. Conception de pompes et tuyauteries : écoulemenu des guides classiques, pompes centrifuges, différents variétés de pompes, conception du système de tuyauterie. distribution d'air : comportement des jets, conception des système de distribution d'air, performance d'un ventilateur et ses caractéristiques, systèmes d'air à volume variable, écoulement de l'air dans les conduits et les installations, conception de conduits. Référence: 1. Faye C. McQuiston, Jerald D. Parker, heating, ventilating and Air coditionning Analysis and design, John Wiley Publishers.
RE
300: Ecoulement du pétrole, gaz et
eaux en milieux poreux, (3‑0‑3) La nature des surfaces des réservoirs, perméabilité, porosité, compressibilité et saturation à eaux, pression capillaire, capacité calorifique, conductivité thermique. Gradient thermique dans la terre, pétrole, gaz, eau et zones géothermiques. Loi de Fourier de la conduction thermique et gradients thermiques. Accumulation des hydrocarbures, retenues de pétrole et de gaz (stratification gaz ‑ pétrole ‑eau). Contacts gaz / pétrole et contacts pétrole / eaux. Réservoirs de pétrole et de gaz et couches aquifères de support de pression. ; Principaux types des aquifères d'eau fraîche, et principaux types de ressources et réservoirs géothermiques. Ecoulements de fluides dans les roches (milieux poreux). Loi de Darcy pour les systèmes homogènes (radiaux et linéaires) ainsi que pour des systèmes avec couches et autres propriétés hétérogènes. Ecoulement simultané de deux fluides (perméabilité relative). Modélisation par bilan de matière pour les réservoirs de pétrole, de ressources en eau et géothermiques. Modélisation d'afflux d'eau et comparaison d'historiques. Ecoulements de fluides dans les puns, chute de pression et performance des puns, utilisation de l'indice de productivité, l'équation de pression arrière et autres équations de performance. Eléments de base pour écoulement à deux phases dans un conduit. Séparation de phases d'un fluide à la surface, le pétrole et le gaz, la vapeur et l'eau. Procédés de purification et de nettoyage nécessaires au pétrole, aux gaz et à l'eau produite avec du pétrole, puis à l'eau fraîche et aux fluides géothermiques ; aspects environnementaux de la production du pétrole, des gaz et de l'eau au profit de l'usage industriel et de la population locale. Référence A sélectionner à partir de différentes sources. Aucune référence standard n'est disponible. RE 301 : Ressources énergétiques et conservation, (3‑0‑3) Classification de l'énergie et ses sources. Energie des combustibles ; énergie de la biomasse, énergies fossiles, chimie des hydrocarbures, combustibles classiques, charbon, pétrole, combustibles gazeux, énergie nucléaire : sources d'énergie nucléaire, désintégration radioactive, fission et fusion nucléaires. Energie solaire : calculs de l'énergie solaire, systèmes de collecte de l'énergie solaire, énergie hydraulique. Energie hydrogéothermique : nature et origine de l'énergie géothermique, systèmes hydrauthermiques. Biomasse : déchet solides municipaux, combustion du bois, plantations énergétiques, énergie éolienne, énergie des marrées et des vagues, principes de la conservation de l'énergie, efficacité et rendements de conversions, audits énergétiques, utilisation rationnelle de l'énergie dans l'industrie, causes de gaspillage de l'énergie, techniques d'amélioration des rendements énergétiques des équipements et dans la conception des procédés, conservation de l'énergie électrique, récupération de la chaleur perdue, récupération gaz à air et gaz à eau, cogénération. Références 1. M. King Hubert, Energy Ressources, ressources and Man, San Fransisco, W.H. Freeman. 2. Ashrae Staudantsloo, 1995, Energy conservation and air‑conditioning Engineers, Atlanta, USA. 3. R.M. E Dramant, Insulation desk book, faversham house pyblication, Surrey, UK.
RE 302 : Principes d'instrumentation électronique, (2‑2‑3) Circuits de courant continu, condensateurs et inductances. Circuit à courant alternatif, signal sinusoidal et ses propriétés, réactance, impédance, phaseurs, transformateurs, composition de l'impédance et transfert de puissance, lignes de transmission. Diodes et quelques applications : modèle physique pour les semi‑conducteurs, jonction p‑n, rectification et sources de puissance à voltage unique, multiplicateurs de voltage, diode de Zener, régulateurs, équipements de test et mesures, compteurs analogique et digital, mesures en courant alternatif, générateurs de signaux périodiques et compteurs de fréquence, pont Whetstone, mesure à quatre fils d'une résistance. Transducteurs, transistors, amplificateurs, oscillations à partir de générateurs, éléments de base du numérique, circuits numériques, éléments de base des microprocesseurs, entrées/sorties numériques et analogiques, origine du bruit, réduction de bruits d'origine externe, extraction d'un signal à partir d'un bruit. Référence 1. A.) Dienfenderfer, and B. E Holten Principles of Electronic Instrumentation, Saunders College Publishing. RE 303 : Principes de conversion de l'énergie, (2‑3‑3) Utilisation de fénergie, principaux combustibles pour la conversion d'énergie, production de l'énergie thermique : conversion des énergies mécanique, électrique, électromagnétique, chimique, et nucléaire. Systèmes d'énergies fossiles : systèmes à fluide en mouvement, méthodes et systèmes de combustion, générateurs de vapeur. Conception et fonctionnement des réacteurs nucléaires : systèmes de réacteur de puissance, conception de réacteur thermique, fonctionnement du réacteur. Production d'énergie mécanique : cycles de moteur thermodynamique, cycles réversibles de pompe à chaleur, performances d'un cycle moteur, systèmes à combustion externe, cycles moteur à vapeur, cycles combinés. Turbines, conversion électromécanique. Production de l'énergie électrique, conversion de l'énergie thermique, chimique, électromagnétique, nucléaire et mécanique en énergie électrique. Référence 1. Archie W. Culp, principles of energy conversion, Mc Graw Hill. 2. J. H. Krenz, energy conversion and utilisation, Allyn and Bacon. 3. Robert, R. 1973, energy sources and conversion techniques, Americain scientist, Vol. 61, pp. 66‑75. RE 304 : Technologies des systèmes à énergie renouvelable, (2‑3‑3) Energie solaire thermique pour les bâtiments ‑ chauffage, refroidissement, éclairage et chauffage de l'eau sanitaire domestique. Conception de systèmes photovoltaïques Convertisseurs photovoltaïques, caractéristiques et modèles des générateurs PV, température des cellules PV, caractéristique de charge et couplage directionnel des systèmes. Conception de systèmes d'énergie éolienne : composants, considérations pratiques de conception, matériaux utilisés, parcs éolien inter‑connectés, autres systèmes de conversion d'énergies renouvelables : procédés de conversion d'énergie biomassique, énergie des océans, énergie des vagues, petite hydro‑électricité, conception et dimensionnement de systèmes hybrides. Référence 1. EUREC Agency, The future for renewable energy, perspectives et orientations, James and James Publishing, 1996. 2. N. L. Brown, 1980, Renewable energy resources for developping countries, annual review of energy 5. 3. Ken Darrow, Kent Keller and Rick Pam, appropriate technology source book, Stanford, california, volunteers in Asia. 4. World Energy Council (1998), New Renewable Energy Resources ‑ A guide to the future ‑ Kogan Page, London. RE 305 : Changements climatiques, (3‑0‑3) Introduction : évaluation des idées, techniques traditionnelles, chronologie des nouvelles techniques. La chronologie et la nature du pleistocène, phénomènes du pleistocène dans les régions tropicales, subtropicales: phases arides dans le pleistocène : les dunes fossiles d'Afrique, d'Asie, les lacs pluviaux du moyen orient et d'Afrique. Changements climatiques dans les temps post‑glaciaux, les changements climatiques dans la périodes couverte par les enregistrements météorologiques : le réchauffement du début du vingtième siècle, l'épisode de refroidissement de la fin du vingtième siècle, les changements dans les précipitations durant la période couverte par les enregistrements météorologiques, le changement des niveaux des lacs, le changement dans les fréquences des tempêtes de sable, fluctuations glaciales. Les variations du niveaux des océans dans le quaternaire. Les causes du changement climatique : l'hypothèse du rayonnement solaire, l'hypothèse de la transparence atmosphérique, les changemenïs climatiques et les variation du magnétisme terrestre, hypothèses du feed‑back (auto‑variation), impact humain sur le climat : l'effet des centrales de production d'énergie sur l'environnement, émissions de particules, polluants gazeux, pollution thermique, pollution associée aux déchets solides. Référence 1. Andrew Goudie, Environnmental Change, Clarendon Press, Oxford. RE 306 : Le solaire passif pour les bâtiments, (2‑3‑3) Passage en revue de l'historique de conception du bâtiment, le climat et le confort thermique dans le bâtiment, psychométrie, conditions de confort, concepts passifs et actifs et méthode de chauffage et de refroidissement. Estimation des charges d'un bâtiment : méthode stationnaire, méthode du réseau, méthode numérique, corrélations. Outils informatiques pour le calcul de transmission thermique dans la conception des bâtiments et prédiction des performances. Ombrage solaire, utilisation des diagrammes de positionnement solaire (altitude solaire contre azimuth solaire pour les profils des ombrages). Caractéristiques des plafonds et barrières de vents pour fenêtres d'ombrage contre rayonnement solaire. Transfert de chaleur dans les bâtiments. Isolation mobile et contrôles, espaces solaires, distribution de chaleur passive dans les bâtiments, systèmes à gain direct, coûts et considérations économiques du chauffage passif. Absorption solaire pour la réfrigération et théorie, l'expérience de la climatisation solaire, avec la réfrigération solaire, application de l'absorption à la climatisation solaire, réfrigération solaire avec les desséchants, ventilation et cycles de circulation avec des desséchants, réfrigération solaire mécanique, climatisation à base d'énergie solaire, réfrigération passive. Références
1. Bruce Anderson, Solar Energy : Fundamentals in
building design, N. Y. McGraw Hill. RE 307 : Instrumentation d'énergies renouvelables (2‑3‑3) Photosensibilité dans les semi‑conducteurs, cellules photoélectriques, photomultiplicateurs, cellules photoconductives, transducteurs photoélectriques, phototransistors, photo‑FET, équipements infrarouge. Thermocouples, transducteurs de température, détecteurs de température à résistance. Appareils de mesures solaires systèmes de pyranomètre pour l'acquisition de données. Convertisseurs analogiquedigital et digital‑analogique. Instrumentation d'enregistrement, système d'autobalance, enregistreurs de diagrammes, enregistreur de diagramme à ruban, oscilloscope. Systèmes d'accumulateurs, batteries à plomb pour le stockage d'énergie, batterie à décharge profonde. Convertisseurs CC/CA. Amplificateurs à fermeture, détecteurs sensibles à la phase etc., appareils de chauffage de l'air. Systèmes de poursuite du point de fonctionnement optimum. Concentrateurs PV. Pompes CC et CA. Convertisseur de puissance, convertisseurs sinusoidaux. Aimant permanent. Contrôleur à aimant permanent de moteurs à vapeur pour systèmes solaires, régulateurs, laminateurs, testeurs de modules, équipements de classification, d'arrangement, testeurs de cellules, couches antireflets, manipulations des couches minces. Systèmes à flux solaire directs, appareils de mesures du vent, anémomètres, datalogeurs (intégrateurs) pour mesures du vent, parcs éoliens. Boîtes‑à‑vitesses pour aérogénérateurs, cellules à combustibles contenant un processeur modulaire de combustible à point chaud. Références
1.
W. Paiz, Energy pay‑back time of PV modules. In : H. Scheer et al
(ed), Year Book of Renewable Energy 1992, James and James (Science
Publishers), London. RE 401: Energie des déchets, (2‑3‑3) Types de déchets : produits de l'agriculture, forêts, déchets agricoles, déchets municipaux, déchets de l'industrie alimentaire, sources d'énergie alternatives utilisant les microorganismes. Digestion anaérobic (production de méthane) : Digestion anaérobic formation du biogaz, conception du digesteur, sélection des déchets, catalyseurs microbiens pour conversion de produits agricole en éthanol : production de l'éthanol dans les plantations biomassiques, produits biomassiques utilisés dans la production d'ethanol, processus et conception de fermentation, nature du catalyseur, production d'éthanol. Briquettes de combustible biomassique : autres techniques de production d'énergie à partir des déchets, incinération, digestion aérobic (compostage), briquettes de combustible, gaz naturel, charbon et autres. Programme pratique : analyse des centrales à biomasse, évaluation des déchets de l'industrie agro‑alimentaire, préparation des cultures microbiennes pour digestion anaérobic, production du biogaz dans un microcosme, sélection de substrats pour la fermentation des alcools, les microorganismes impliqués dans la fermentation des alcools, production de l'énergie par incinération, préparation des sciures de bois pour la fabrication des briquettes combustibles de bois. Références:
1. S. Cointreau, recycling from municipal refuse,
Washington, D.C, World bank. RE 402 : Modélisation énergétique, calculs informatiques et planification, (2‑3‑3) Techniques de conceptualisation, paramétrage, programmation, analyse et validation des modèles informatiques de simulation pour les questions énergétiques. Modèles et modélisation : concepts généraux dans la modélisation, classification des modèles, informatique dans la modélisation et l'analyse. Introduction aux méthodes numériques détermination des racines, techniques d'interpolation, intégration numérique, résolution de systèmes d'équations simultanées, équations différentielles ordinaires, méthode des différences finies appliquée à l'écoulement d'un fluide et aux problèmes de transfert de chaleur. Modèles et optimisation : optimum de fonctions à un seul optimum ou à optimum sans contrainte. Modèles linéaires et programmation linéaire, programmation non linéaire et ses applications aux systèmes thermiques, programmation dynamique et application aux systèmes thermiques. Sélection de problèmes d'application modélisation informatique et analyse des systèmes énergétiques (énergie éolienne, solaire, des vagues) et aux réservoirs, modélisation et analyse des systèmes thermiques solaires. Méthodologies de modélisation à base de process. Approvisionnement mondial en énergie, utilisation de l'énergie et conservation du potentiel. Intégration énergétique systèmes énergétiques existants, potentiel de l'énergie renouvelable, disponibilité, intégration d'électricité à base d'énergie renouvelable, combustibles à base d'énergies renouvelables pour le transport. Différents aspects variables d'utilisation de l'énergie, scénarios énergétiques, l'option de l'équilibre économique en tenant compte des considérations de l'équilibre économique et environnemental. Promotion des énergies renouvelables : taxe de carbonefénergie, subventions des fuels biologiques et des cultures à vocation énergétiques, les obligations des énergies non‑fossiles. Scénarios globaux à long terme des énergies renouvelables. Calculs des coûts économiques : théorie d'actualisation, taux d'intérêt et taux d'actualisation, inflation. Références
1. F. Kreith and R.E West (Eds) : Economics of Solar
Energy and Conservation Systems, Vol. 1 and 111. CRC Press, 1980. RE 403 : Électricité Solaire, (2‑3‑3) La cellule solaire : photogénération du courant, courant d'obscurité, caractéristiques 1‑V, courbe de fonctionnement sous rayonnement, circuit équivalent d'une cellule solaire, variation à partir du fonctionnement de base, le générateur photovoltaïque caractéristique I‑V d'un générateur PV, module photovoltaïques connection de modules photovoltaïques aspects relatifs aux bonnes pratiques d'installation, installation, arrangements d'installation et mesures de précautions, ombrage à travers une rangée de modules. Le système PV : les batteries acide‑plomb, puissance, régulation. Rayonnement solaire : la nature du rayonnement solaire, mouvement de la terre par rapport du soleil, estimation des composantes du rayonnement solaire, radiation sur surfaces inclinées, génération des séquences de la radiation journalière, variations diurnes de la température ambiante, l'année météorologique typique, effets de l'angle d'incidence, effets d'ombre et cartes de la trajectoire solaire, irradiation sur de surfaces sélectionnées. Dimensionnement et systèmes autonomes : cartes de fiabilité, passage en revue des méthodes usuelles : intuitive, numérique, analytique, dimensionnement pour des systèmes à haute fiabilité, le rendement des générateurs PV, exemples de dimensionnement. Applications du PV : télécommunications, électricité pour les zones rurales isolées, pompage de l'eau, connexion au réseau, autres applications, considérations économiques. Technologie de fabrication des cellules solaires au silicium extraction et techniques de purification du silicium, croissance du cristal et préparation des couches, processus typique de fabrication des cellules au silicium, processus avancés de fabrication, construction des modules, consommation énergétique dans le processus de fabrication des modules PV. Systèmes et cellules PV pour concentrateurs : objectifs de la concentration du rayonnement en PV, limites de la concentration optique, situation actuellejobtention de la faible impédance au niveau du contact dans le réseau sans ombrage, concentration et restrictions de la lumière. Références:
1.
E. Lorenzo, Solar Electricity, Engineering of photovoltaic Systems,
Artes Graficas Gala, S. L. Spain.
RE 404 : Energie Eolienne, (2‑3‑3) Utilisation de la quantité de mouvement linéaire et la base de la théorie pour l'étude de ce qui suit: extraction de l'énergie, facteur d'interférence, coefficient de puissance, puissance des turbines, couple, machines à attraction. Distribution des vitesses du vent distribution de Ret Weibull, aérodynamique des pâles, levée et attraction dans l'énergie éolienne. La partie dynamique comprend : le ratio de la vitesse du rotor et la solidité. Conception optimale des pâles, aérogénérateurs à axes vertical et horizontal. Les composants d'un système de conversion de l'énergie éolienne, considérations pratiques de conception, sélection du site favorable, les mâts et l'installation du système, analyse des interactions entre la production et la charge. Les matériaux utilisés dans la fabrication des systèmes de production d'énergie éolienne: rigidité et fatigue mécanique des matériaux utilisés et considérations de sécurité. Les parcs éoliens connectés au réseau électrique, éoliennes de pompage de l'eau. Aspects économiques et environnementaux de l'énergie éolienne. Références
1.
F. Eldridge, Wind Machine, New York: Van Nostrand Reinhold.
RE 405 : Energie de l'Hydrogène et Micro‑hydroélectricité, (2‑3‑3) Propriétés de l'hydrogène par rapport à son utilisation en tant que source d'énergie renouvelable, la source de l'hydrogène, l'eau, la thermodynamique de l'éclatement de la molécule de l'eau, production d'hydrogène, électrolyse directe de l'eau, décomposition thermique directe de l'eau, production thermochimique de l'hydrogène, méthodes biologique et biochimique. Transport et stockage de l'hydrogène : gazeux, cryogène et métal hybride. Utilisation de l'hydrogène, sécurité de la combustion de l'hydrogène, oxydation catalytique de l'hydrogène, cellules à combustible. Les applications les plus récentes de l'hydrogène et d'ammoniac en tant qu'énergies renouvelables. Principes de la micro‑hydraulique, évaluation du potentiel pour les petites installations mesures de l'hauteur manométrique et du débit. Turbines à impulsion : forces, vitesse du jet et taille de l'orifice d'échappement, vitesse angulaire, taille de la turbine, turbines à réaction. Systèmes hydroélectrique : régulation et contrôle de puissance , rendement du système. La pompe hydraulique pluviale. Réfèrences
1.
Layman's Guide book on how to develop a small hydro site (1994),
european small hydro association and Commission of European
Communities, DG XVII, Brussels. 4. D.A. Maths : Hydrogen Technology of Energy, Noyes Data Corporation, 1976
RE 406 : Technologie de la biomasse, (2‑3‑3) (Indispensable: BIOL 202) Le concept de la biomasse : qu'est ce que la biomasse ? Le rôle du soleil, la principale source de l'énergie, la photosynthèse et la formation de la biomasse. Biomasse microbienne : les caractéristiques des communautés microbiennes du sol, caractéristiques des communautés microbiennes de l'eau, analyse de la biomasse microbienne dans le sol et dans l'eau. La biomasse provenant des aliments et des déchets agricoles (ex. amidon et produits lignocellulosiques), techniques de bioconversion. Les interactions fonctionnelles des communautés du sol, intéractions biologiques entre faune et microorganismes du sol, les fonctions du sol, analyse de la biomasse fongoïde sur la décomposition des déchets de hêtre. Les composantes majeures d'une plante, cellulose, hemicellulose, lignocellulose, etc. types de plantes. Algues ou biomasse microbienne dans les expériences: cyanobactéries et liaisons hydrauthermales, algues. Bioconversion et dégradation des plantes, rôle des fongoïde et des bactéries, les enzymes et leur rôle dans la bioconversion, applications. Programme pratique: méthodes d'analyse des communautés microbiennes du sol, utilisation des techniques modernes pour la détermination de la biodiversité, détermination de la biomasse microbienne, analyse lignocellulosique des variétés de bois (dur et mots), séparation des composants polysacharides du bois, dégradation du bois par la biomasse microbienne, bioconversion des plantes et biomasse gonidiale. Les cours théoriques de ce module soulignent les types de biomasse et le rôle des microorganïsmes dans la bioconversion de la biomasse en d'autres produits utiles. la partie pratique est flexible en ce sens qu'elle devrait permettre l'exploitation des ressources disponibles en matière de plantes. Références
1. D. O. Hall, G.W. Bernard and P. A. Moss, Biomass for
Energy in Developing Countries, Current roles, potental, problems,
prospects, Pergamon Press.
RE 407 : Energies des vagues et des marées, (2‑3‑3) Mouvement des vagues, l'énergie et la puissance des vagues et principes de base de production d'énergie dans cette filière, structure des vagues, construction des convertisseurs d'énergie des vagues. Etat actuel et perspectives d'avenir pour l'énergie des vagues. Caractéristiques des marées, production d'énergie dans un estuaire de marées, le modèle à bassin unique, inondations, production, la production bidirectionnelle et le modèle à deux bassins, turbines utilisées dans les centrales à marée motrice. Installation et fonctionnement des centrales à marée motrice et de l'énergie des vagues, impacts économiques et environnementaux. Références
1.
Tidal stream review (1993). Prepared by Engineering 8t Power
development Consultants Ltd., Binnie az Partners, Sir Robt and IT
Power Ltd.
RE 408 : Stockage de l'énergie, (2‑3‑3) Qualité de l'énergie : transformation de l'énergie. Le besoin pour le stockage d'énergie applications dans le transport, systèmes énergétiques intégrés. Stockage de la chaleur eau chaude, solides chauds, matériaux à changement de phase. Stockage chimique combustibles synthétiques, hydrogène, sources d'énergie électrochimique. Stockage mécanique : énergie potentielle, énergie cinétique, énergie de la roue libre. Stockage électrique et magnétique : champs électrique et magnétique, bobines supraconductante. Exemples de systèmes de stockage et évaluation des coûts dans le stockage de chaleur, stockage souterrain du pétrole et du méthane (gaz naturel), hydrogène liquide, batteries, piles à combustible, pompage‑returbinage, stockage d'air sous pression. Références:
RE 409 : Conversion des énergies géothermiques et thermiques de l'océan, (2‑3‑3) Principes de la conversion de l'énergie thermique des océans (CETO), la technologie CETO : conception des centrales, conception des échangeurs de chaleur, sélection du liquide de circulation, turbines utilisées dans cette technologie. Les ressources énergétiques géothermales en tant qu'anomalie géologiques, types de ressources géothermales, exploration géothermique, forage des puns, exploitation et cémentation. La technologie de la Conversion Energétique Géothermique (CEG), production de l'énergie, géothermale, l'utilisation directe de la chaleur géothermale. Installation et fonctionnement des centrales CETO et CEG, considérations économiques et environnementales. Remarque : Pour des considérations pratiques, l'énergie géothermique a été considérée récemment comme une source d'énergie non renouvelable, comme le montre l'expérience. Références
1. P. Kruger, 1976, Geotehrmal Energy, Annual Review of
Energy 1. RE 410 : Utilisation de l'énergie solaire thermique, (2‑3‑3) Panneaux solaires collecteurs plats (collecteurs solaires) : description, équation du bilan énergétique, la distribution de température sur le collecteur, le coefficient de perte de chaleur global, distribution de température entre les tubes et l'efficacité du collecteur, rendement, niveau critique de radiation, température moyenne du collecteur et du fluide circulant, effets de poussière et de l'ombre, géométrie du réchauffeur du liquide, le chauffage de l'air, mesure de performance d'un collecteur solaire, tests du collecteur (rendement, le modificateur de fréquence des cycles, constante de temps). Performance du collecteur in situ, aspects pratiques. Collecteurs à concentration : configuration des collecteurs, performances thermiques, performances optiques, concentrateurs paraboliques, aspects pratiques. Stockage de l'énergie thermique, utilisation et productivité du collecteur solaire, stockage de l'eau, la stratification dans le ballon de stockage, réservoir de stockage à lit garnit, les murs de stockage, le stockage sous forme d'énergie chimique. Les applications de l'énergie solaire thermique : le chauffage solaire de l'eau domestique ‑ actif et passif ‑ le chauffage d'espace de bâtiment (actif, passif et méthodes hybrides), les systèmes de puissance de production de l'énergie solaire thermique. Les panneaux solaires : les collecteurs à gradient de température, la théorie des étangs solaires et ses applications, la distillation solaire, l'évaporation, le séchage par énergie solaire directe. Références
1. John A. Duffie and William A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Process, John Wiley ‑Interscience Publication. RE 411: Gestion de l'énergie, (3‑0‑3) Le problème de l'énergie en général, les aspects d'utilisation de l'énergie et possibilités de conservation. Les principes de l'utilisation rationnelle de l'énergie : le pourquoi, organisation et fixation des objectifs. Les audits énergétiques dans l'industrie. Mesures, passage en revue des technologies de l'utilisation rationnelle de l'énergie. Les aspects économiques de l'utilisation rationnelle de l'énergie : les éléments de base de l'actualisation, les coûts de la durée du cycle de vie et autres méthodes, les facteurs affectant le calcul économique, la tarification énergétique, subventions pour l'utilisation rationnelle de l'énergie. Conservation du travail disponible, identification des processus irréversibles, sources d'énergie primaire et utilisation, optimum utilisé pour les principaux mouvements, utilisation rationnelle de l'énergie domestique, récupération de l'énergie dans les systèmes thermiques, techniques et équipements de récupération des pertes en chaleur, utilisation rationnelle de l'énergie dans les industries lourdes, stockage d'énergie, isolation thermique. Maîtrise de l'électricité : les utilisations industrielles de l'électricité : analyse de la courbe de charge, sélection des moteurs d'entraînement, les facteurs affectant la maîtrise d'électricité dans le chauffage électrique et l'éclairage et études de cas de maîtrise de la charge. Références: 1. O. W. Robinson and R.C. Mollun, Energy Managment and Agriculture, Elsevier Science Publisher, 1982. |
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