Ce cours est constitué de cinq chapitres :

1. Généralités
2. Transfert d'énergie et premier principe
3. Irréversibilité, entropie et deuxième principe
4. Machines dithermes, cycles et équilibres
5. Transferts thermiques

Généralités introduit le vocabulaire de la thermodynamique (système ouvert, fermé ou isolé, variables et fonctions d'état, variables intensives ou extensives, etc). S'y trouve également sur trois états de la matières (solide, liquide, gaz) et les noms des changements de phases associés. Un rappel est fait sur les grandeurs utiles pour manipuler la matière (nombre de mole, masse molaire, etc). Enfin une section est consacrée à la loi des gaz parfaits introduite par une approche statistique simplifiée pour deux grandeurs fondamentales de la thermodynamique : la pression et la température.

Transfert d'énergie et premier principe démarre sur le principe fondamental de conservation de l'énergie pour révéler l'énergie interne. Après une étude sur le travail des forces de pression et les transferts thermiques (convection, conduction et rayonnement), le premier principe de la thermodynamique est énoncé. Avec lui, découle l'enthalpie, les lois de Joule et la relation de Mayer (et donc les capacités thermiques).

Irréversibilités, entropie et deuxième principe pointe les manquements du premier principe par des constats simples pour introduire l'entropie, le deuxième principe de la thermodynamique et l'identité thermodynamique sur l'énergie interne (et celle de l'enthalpie en est déduite). Cela fait, des cas applicatifs de transformations particulières sont traités : isochores, isobares, isothermes puis adiabatifs réversibles pour introduire les lois de Laplace pour un gaz parfait. Un bref aperçu de certaines causes de l'irréversibilité est offert.

Machines dithermes, cycles et équilibres offre aux étudiants l'aspect historique de la thermodynamique en revenant sur le second principe pour introduire le cycle de Carnot et son rendement. Cela permet de traiter ensuite des cas applicatifs de cycles moteurs (Beau de Rochas ou Otto, Diesel) ou de machines frigorifiques (cycle inverse). Le chapitre se conclut avec l'équilibre liquide-vapeur dans le cas particulier de l'eau et introduit la notion d'enthalpie de changement d'état.

Transferts thermiques va au-delà de la thermodynamique et illustre ce qui se passe entre l'état initial et l'état final en introduisant la temporalité de la transformation. La conduction devient la loi de Fourier puis l'équation de la chaleur, ce qui introduit la résistance thermique (cas stationnaire). La convection s'appréhende simplement par la loi de Newton avec une ouverture sur la complexité réelle du phénomène à travers le nombre de Nusselt et les nombreuses corrélations nécessaires à son calcul. Le rayonnement s'exprime par la loi de Stefan, complétée par la loi de Wien, toutes deux dérivées de la loi de Planck, une des pierres fondatrices de la physique quantique.

Ce cours met en pratique la théorie acquise lors du cours de Licence 2 sur une approche en programmation python avec TESPy, fondé sur le principe des jumeaux numériques. L'objectif est de parvenir à modéliser un système thermodynamique complexe et de l'optimiser.

Une introduction à la combustion et à la thermochimie est également abordée.

Cours assurée en 1ère année du Master SMI. Il introduit les pratiques pour la simulation de la turbulence sur les modèles RANS du premier (de loi de comportement linéaire avec Spalart-Allmaras, k-epsilon, k-omega, k-omega SST, etc, à non-linéaires) et second ordre (LRR, SRR, EBRSM). L'approche LES (Smagorinsky, Deardorff, etc) est également détaillée puis quelques techniques couplées (DES et variantes). Une attention particulière est porté sur la qualité du maillage proche de la paroi (modèles bas ou haut Reynolds).

Une introduction pratique à OpenFOAM est donnée. Le cours est évaluée grâce à une approche par projet.

Cours assurée en 1ère année du Master SMI. Il met en pratique sur OpenFOAM le projet construit lors du cours de Mécanique des fluides avancée : Introduction à la turbulence.

Cours et projet de 2^ème année du Master SMI sur la méthodes des volumes finis pour résoudre les équations de Navier-Stokes en compressible (Euler). La mise en pratique est sur python ou Julia.

Une partie de mon enseignement se fait également (bénévolement) auprès d'un plus grand public :

2025

• Fête de la science (Lezennes)
• Stage de seconde (sciences pour l'ingénieur, 24 élèves)
• Stage de troisième

2024

• Fête de la science (Lezennes)
• Stage de seconde (sciences pour l'ingénieur, 20 élèves)
• Stage de troisième

2023 :

• Fête de la science (Lezennes)

2022 :

• La Nuit Blanche des Chercheurs (Nantes)

2020 :

• Émission France Culture (La Méthode Scientique, Voyage au centre d'ITER)

2019 :

• Chercheurs en classe (présentation de mes recherches auprès de collégiens et lycéens)
• Fête de la science, ITER (Marseille)
• Nuit européenne des chercheurs
• Journées portes ouvertes M2P2

2018 :

• Ma thèse en 180 secondes
• Fête de la science, ITER
• Nuit Européenne des Chercheurs
• Journée portes ouvertes M2P2
• Visites CEA IRFM (visites en anglais et en français)