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Master Modélisation et Simulation en mécanique des fluides et transferts thermiques

Masters Master Mention Mécanique INSTITUT FRANCILIEN DES SCIENCES APPLIQUÉES (IFSA)

Objectifs et Insertion professionnelle

    
M2

Capacité d'accueil

20 étudiants

Publics visés

Ouvert en Formation Initiale

Ouvert en VAE

Ouvert en formation continue

    

La maîtrise des transferts d’énergie et de matière dans les procédés industriels, l’habitat et les transports est un des enjeux majeurs de ce siècle. L’objectif du parcours Modélisation et simulation en Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques (MFT) du Master Mécanique est de former des scientifiques et des ingénieurs de haut niveau pour répondre aux chalenges énergétiques actuels et futurs. L’enseignement dispensé dans cette formation porte sur l’apprentissage des bases théoriques pour la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu lors des transferts d’énergie et de matière, et également sur les concepts et les outils de modélisation et de simulation numérique qui sont propres à ces domaines, en particulier les codes de Mécanique des Fluides Numérique (codes CFD : Computational Fluid Dynamics).

Le Master étant indifférencié « professionnel » et « recherche », l’insertion professionnelle pourra se faire en tant qu’ingénieur d’étude ou de calcul dans les entreprises des secteurs des transports (automobiles, aéronautiques, spatial, naval, ferroviaire), de l’énergie, de l’habitat et de la production et de la transformation de la matière (métaux, plastiques, …). Les diplômés de cette spécialité pourront également poursuivre en thèse de doctorat afin d’intégrer l'enseignement supérieur et/ou la recherche ainsi que les départements R&D des grands groupes industriels.

Les plus de la formation

Un des objectifs du parcours MFT est d'acquérir des compétences pratiques et scientifiques de haut niveau en modélisation et en simulation numérique en mécanique des fluides et transferts thermiques, à l'aide d'outils industriels. Pour cela, 30% de la formation en M1 et 50% en M2 sont construits autour de la réalisation de projets concrets de simulation numérique impliquant les différents phénomènes physiques abordés dans les cours fondamentaux. Ainsi, les étudiants sont formés à toutes les étapes de la conduite de ces projets (définition, réalisation, validation, présentation des résultats d'études).

Compétences visées

L'objectif du parcours MFT est que les étudiants aient acquis les compétences suivantes à l'issue de la formation :
- capacité de compréhension et d'analyse des phénomènes physiques mis en jeux en mécanique des fluides dans des situations complexes (turbulence, écoulements multi constituant et multiphasiques, changement de phase, milieux poreux) et dans les modes de transferts de chaleur et de matière associés, ainsi que de bonnes notions en mécanique des solides.
- capacité de modélisation mathématique de ces phénomènes physiques à l'échelle macroscopique et notions à l'échelle microscopique ;
- capacité de mise en oeuvre et d'analyse des méthodes de résolution numériques associées (différences finies, volumes finis, éléments finis), par le développement de codes prototypes utilisant un langage de programmation (Matlab, Fortran ou C) ;
- maîtrise de grands codes commerciaux leaders dans le domaine et largement utilisés dans l'industrie et les laboratoires de recherche  ;
- autonomie dans la résolution d'un problème et capacité de rendre compte à l'écrit et à l'oral, en français et en anglais, des études menées.

Après la formation

Les titulaires du diplôme peuvent occuper des emplois d'ingénieur(e) d'étude, de calcul, ou de conseil dans le domaine de la mécanique, de la thermique et de l'énergétique. Les secteurs concernés sont très variés : l'énergie (production, conversion, stockage), l'habitat, l'environnement, les transports (automobile, aéronautique, aérospatial, naval, ferroviaire), l'industrie agroalimentaire, le génie thermique, le génie des procédés, la transformation de la matière … Les diplômés de cette spécialité peuvent poursuivre en thèse de doctorat. Ils pourront alors intégrer l'enseignement supérieur et/ou la recherche, dans les universités, les instituts et les organismes nationaux ou internationaux ainsi que les départements R&D des grands groupes industriels.

Organisation de la formation et parcours possibles

Le Master mention Mécanique dispense une formation générale commune en mécanique des milieux continus solides et fluides, transferts de chaleur et méthodes numériques et propose des cours optionnels orientés vers trois parcours types de Master 2. Ces trois parcours sont les suivants :
1- Modélisation et Simulation en Mécanique des Solides (MS2)
2- Modélisation et simulation en Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques (MFT)
3- Approches Multi Echelle pour les Matériaux et les Structures (AMMS)
Le parcours Modélisation et simulation en Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques (MFT), porté principalement par l'UPEM, est à débouché « professionnel » ou « recherche » selon la coloration du stage en M2, orienté vers l'utilisation et le développement de codes de simulation numérique (grands codes commerciaux ou prototypes) pour la modélisation des écoulements complexes et des transferts de chaleur et de matière rencontrés dans l'industrie, l'habitat et l'environnement.
Les cours de tronc commun de Master 1 et 2 sont enseignés de manière équilibrée entre les sites de l'UPEC et l'UPEM. Les enseignements du parcours MFT sont dispensés sur le site de l'UPEM.
Les 4 semestres du Master, de 30 ECTS chacun, se décomposent ainsi :
- le 1er semestre de M1 est en tronc commun.
- le 2ème semestre de M1 se compose d'un tronc commun totalisant 14 ECTS et de trois options « fluides », orientées vers le parcours MFT, représentant 16 ECTS.
- le 1er semestre du M2 MFT comprend un tronc commun de 7 ECTS, plus les 4 ECTS du projet de simulation numérique commun aux parcours MS2 et MFT. Les enseignements spécifiques au parcours MFT totalisent 19 ECTS.
- un stage de 4 à 6 mois est effectué au 2ème semestre de M2 en entreprise ou en laboratoire.
Les enseignements disciplinaires de Master 1 portent sur la mécanique des milieux continus (solides et fluides), sur les modes de transferts de chaleur et matière associés, sur l'analyse et les méthodes numériques (méthodes des différences finies, des éléments finis et des volumes finis), l'informatique et la programmation et sur l'utilisation de logiciels industriels.
En Master 2, ces enseignements sont approfondis et, selon les parcours choisis, des enseignements plus spécifiques sont proposés. Pour le parcours MFT, ces enseignements portent en particulier sur la modélisation et la simulation numérique d'écoulements complexes (polyphasiques, avec ou sans changement de phase, multi constituant, turbulents, en milieux poreux) et sur les transferts radiatifs.
De plus, un projet de simulation numérique de 4 ECTS représentant environ 100h de travail étudiant doit être réalisé en M2 ainsi qu'un stage de 4 à 6 mois en entreprise ou en laboratoire.
Des cours d'anglais sont planifiés en M1 et en M2. Une préparation spécifique au TOEIC est faite en M2. Un cours de techniques d'expression est proposé en M1 et un module Outils de recherche d'emploi est mis en place en M2 pour aider les étudiants dans leur recherche de stage ainsi que dans leur future recherche d'emploi.
En M2 également, des séminaires sont donnés par des professionnels de grandes entreprises (ingénieurs/chercheurs) sur leur pratique de la modélisation et de la simulation numérique en mécanique et en énergétique.

Disciplines majeures

Les disciplines majeures enseignées sont :
- Mécanique des fluides,
- Transferts de chaleur et de matière,
- Energétique,
- Modélisation et simulation numérique,
- Analyse numérique et calcul scientifique,
- Logiciels industriels (codes CFD),
- Anglais

Les options de la formation

En M1, trois cours d'option caractérisent le parcours MFT. Une U.E. porte sur les phénomènes de transfert de chaleur par convection dans les écoulements en conduite et les écoulements externes, pour des applications aux échangeurs thermiques. Une autre U.E. de travaux pratiques est consacrée à la présentation de techniques expérimentales (vélocimétrie laser Doppler, thermométrie, viscosimétrie) et de phénomènes physiques particuliers (ébullition, transferts radiatifs, ...). Un enseignement d'introduction et de mise en oeuvre de la méthode des plans d'expériences, utilisée pour concevoir et optimiser des études paramétriques expérimentales ou numériques, complète cette U.E. Enfin une U.E. porte sur la modélisation de systèmes thermiques complexes, tels que les bâtiments, et introduit les méthodes numériques associées (méthodes nodales et modales).

Internationalisation de la formation

Les étudiants peuvent effectuer un semestre à l'étranger dans le cadre du réseau Erasmus Mundus ou effectuer leur stage de Master 2 à l'étranger.

Environnement de recherche

Le Master Mécanique s'appuie sur les compétences, les personnels enseignants-chercheurs et chercheurs, et les moyens des laboratoires Modélisation et Simulation Multi Echelle e (MSME UMR 8208 CNRS-UPEM-UPEC) et Navier (UMR 8205 CNRS-ENPC-IFSTTAR). En outre, ce Master est soutenu par le Laboratoire d’Excellence MMCD (Modélisation & Expérimentation pour la Construction Durable) 

Partenariats

Des partenariats avec EDF et le CSTB sont mis en place pour la présentation de méthodes, de pratiques et de codes de simulation utilisés par ces entreprises en mécanique des fluides, énergétique et thermique des systèmes (interventions d'ingénieurs, séminaires, travaux pratiques et accueil de stagiaires).

Co-accréditation

Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)
Université Paris Est Créteil (UPEC)
Ecole des Ponts ParisTech (ENPC)

Lieu de formation

Les cours de tronc commun sont partagés entre l'UPEM (Bâtiment Lavoisier) et l'UPEC (Faculté des Sciences et Technologie). Les enseignements spécifiques au parcours Modélisation et simulation en Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques (MFT) sont effectués dans le bâtiment Lavoisier de l'UPEM.

Pour accéder au Master à l'université

Admission en 1ère année M1 Mécanique : Licences à dominante Mécanique, Physique ou Mathématiques avec un socle suffisant en mécanique des solides et des fluides.
Admission en parcours MFT Modélisation et simulation en Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques : ouvert de plein droit aux étudiants ayant validé le M1 Mécanique. Sélection sur dossier des candidats en M2 titulaires d'un autre M1, d'un diplôme d'ingénieur ou d'un diplôme étranger équivalent en mécanique, génie civil, physique, énergétique, génie des procédés ou maths appliquées, avec une formation suffisante en mécanique des fluides, modélisation et méthodes numériques.  

Modalités de candidature

Candidatures en ligne, en formations initiale ou continue, ouverte début avril, sur le site internet de l'UPEM : http://candidatures.u-pem.fr/.
Procédure spécifique pour les étudiants étrangers résidant dans un pays à procédure CEF : http://www.campusfrance.org/fr/

Modalité d'admission en FC

Les candidats en formation continue peuvent suivre tout ou partie des unités d'enseignements proposées et éventuellement valider une partie des unités d'enseignement en fonction de leur expérience professionnelle. Ils doivent déposer un dossier de candidature spécifique (contacter le secrétariat ou le responsable de la formation visée).

Modalité d'admission en FI

Admission en 1er année : Accès de droit pour les titulaires de la licence mention Physique, Chimie, parcours Mécanique de l'UPEM ou de la licence mention Sciences pour l'Ingénieur parcours Mécanique de l'UPEC. Admission sur dossier pour les candidats extérieurs titulaires d'autres licences (180 ECTS) telles que Mécanique, Sciences Pour l'Ingénieur, Génie Civil, Physique ou Physique Chimie qui ont un socle d'enseignements suffisant en mécanique des solides et des fluides.                                                                                                                     
Admission en 2e année : Le parcours MFT du Master 2 est ouvert de plein droit aux étudiants ayant validé le M1 du présent Master. Les autres candidats en M2 sont sélectionnés sur dossier et, éventuellement, entretien s'ils sont titulaires d'un autre Master 1, d'un diplôme d'ingénieur ou d'un diplôme étranger équivalent en mécanique, génie civil, physique, énergétique, génie des procédés ou mathématiques appliquées, à condition qu'il comporte une formation suffisante en mécanique des fluides, transferts thermiques, modélisation et méthodes numériques.

Modalité d'admission en Alternance

Calendrier

Rentrée : fin septembre en M1 et M2
Fin de l'année : fin mai en M1 et fin septembre en M2
Début du stage de M2 : début février, pour une durée de 4 à 6 mois

Année 2, Semestre 3.

Enseignements

ECTS

CM

TD

TP

• TC-3-1 Mécanique et transferts en milieux poreux

3

12h

12h

• TC-3-2 Anglais

2

9h

21h

• TC-3-3 Outils de recherche d'emploi/Séminaires

2

18h

• TC-3-4 Simulation numérique

4

39h

• MFT-3-1 Transferts en milieux polyphasiques

5

30h

12h

• MFT-3-2 Méthode des volumes finis

4

15h

18h

• MFT-3-3 Physique et modélisation numérique de la turbulence

4

21h

12h

• MFT-3-4 Modélisation et simulation des transferts radiatifs

3

15h

9h

• MFT-3-5 Méthodes et logiciels de simulation

3

6h

15h

Année 2, Semestre 4.

ECTS

CM

TD

TP

• TC-4-1 Stage

30

Responsable de formation :

• NICOLAS Xavier

Secrétariat :

• LIGE Severine

Bâtiment : Lavoisier

Bureau 104

Téléphone : 01 60 95 77 53

Fax : NC

Courriel : severine.lige@u-pem.fr


Déposez votre candidature en ligne sur l’application eCandidat, menu Offre de formation, rubrique "INSTITUT FRANCILIEN DES SCIENCES APPLIQUÉES (IFSA)", en cliquant sur ce lien https://candidatures.u-pem.fr/

 

Si vous êtes de nationalité étrangère hors UE, consultez la page suivante afin de savoir si vous devez candidater sur la plateforme Campus France (37 pays concernés) ou sur la plateforme de candidatures de l'UPEM : http://www.u-pem.fr/inscription-et-scolarite/candidatures/etudes-en-france-cef/

Contactez le secrétariat de la formation pour prendre connaissance des dates de la rentrée!