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La Mécanique des Fluides Numérique englobe un large éventail de sciences, telles que les mathématiques, l'Informatique, l'Ingénierie et la Physique. Cette technique utilise des méthodes numériques et des algorithmes pour étudier et résoudre les différentes difficultés qui peuvent survenir dans la simulation du mouvement des fluides. C'est pourquoi les professionnels travaillant dans ce domaine requièrent des compétences et des connaissances très avancées en matière d'algorithmes, de méthodes et de modèles qui composent un simulateur, et sont de plus en plus demandés. 

C'est la raison pour laquelle TECH a conçu une maîtrise en mécanique des fluides numérique, afin de fournir aux étudiants des compétences et des connaissances spécialisées en simulation CFD qui leur permettront d'entreprendre une carrière fructueuse dans ce domaine. Ainsi, le matériel pédagogique couvre des sujets tels que l'origine des turbulences, la modélisation CFD, les mathématiques avancées pour la CFD, l'intelligence artificielle, les contours mobiles et les simulations multiphysiques, parmi beaucoup d'autres. 

Tout cela en donnant à l'étudiant une liberté totale pour adapter son emploi du temps et ses études, en les combinant avec ses autres obligations professionnelles et personnelles, grâce à une modalité 100% en ligne, en plus du matériel multimédia le plus dynamique, de l'information extraite des sources les plus rigoureuses et les plus récentes, ainsi que de la méthodologie d'enseignement la plus efficace. 

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• Le développement d'études de cas présentées par des experts en Mécanique des Fluides Numérique 
• Les contenus graphiques, schématiques et éminemment pratiques de l'ouvrage fournissent des informations actualisées et pratiques sur les disciplines essentielles à la pratique professionnelle
• Les exercices pratiques où effectuer le processus d’auto-évaluation pour améliorer l’apprentissage 
• Il met l'accent sur les méthodologies innovantes 
• Cours théoriques, questions à l'expert, forums de discussion sur des sujets controversés et travail de réflexion individuel 
• La disponibilité de l'accès au contenu à partir de n'importe quel appareil fixe ou portable doté d'une connexion à internet

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Le corps enseignant du programme englobe des spécialistes réputés dans le domaine et qui apportent à ce programme l'expérience de leur travail, ainsi que des spécialistes reconnus dans de grandes sociétés et des universités prestigieuses. 

Grâce à son contenu multimédia développé avec les dernières technologies éducatives, les spécialistes bénéficieront d’un apprentissage situé et contextuel, ainsi, ils se formeront dans un environnement simulé qui leur permettra d’apprendre en immersion et de s’entrainer dans des situations réelles. 

La conception de ce programme est axée sur l'Apprentissage par les Problèmes, grâce auquel le professionnel doit essayer de résoudre les différentes situations de la pratique professionnelle qui se présentent tout au long du programme. Pour ce faire, l’étudiant sera assisté d'un innovant système de vidéos interactives, créé par des experts reconnus.

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Objectifs généraux

• Établir les bases de l'étude de la turbulence 
• Développer les concepts statistiques de la CFD 
• Déterminer les principales techniques de calcul dans la recherche sur la turbulence 
• Générer des connaissances spécialisées dans la méthode des volumes finis 
• Acquérir des connaissances spécialisées dans les techniques de calcul de la mécanique des fluides 
• Examiner les unités de paroi et les différentes régions d'un écoulement turbulent de paroi 
• Déterminer les caractéristiques des fluides compressibles 
• Examiner les modèles multiples et les méthodes multiphases 
• Développer une connaissance spécialisée des modèles multiples et des méthodes d'analyse multiphysique et thermique 
• Interpréter les résultats obtenus par un post-traitement correct 

Objectifs spécifiques

Module 1. Mécanique des fluides et calcul à haute performance

• Identifier les équations des écoulements turbulents 
• Examiner le problème de la fermeture 
• Établir les nombres sans dimension nécessaires à la modélisation 
• Analyser les principales Technique CFD 
• Examiner les principales techniques expérimentales 
• Développer les différents types de Superordinateurs 
• Montrer le futur: GPU 

Module 2. Mathématiques avancées pour la CFD

• Développer les concepts mathématiques de la turbulence 
• Générer des connaissances spécialisées sur l'application des statistiques aux écoulements turbulents 
• Fournir une base pour la méthode de résolution des équations CFD 
• Démontrer les méthodes de résolution des problèmes algébriques 
• Analyser la méthode multigrille 
• Examiner l'utilisation des valeurs propres et des vecteurs propres dans les problèmes de CFD 
• Déterminer les méthodes de résolution des problèmes non linéaires

Module 3. La CFD dans les environnements de Recherche et Modélisation

• Analyser l'avenir de l'intelligence artificielle en turbulence 
• Appliquer les méthodes classiques de discrétisation aux problèmes de mécanique des fluides 
• Déterminer les différentes structures turbulentes et leur importance 
• Démontrer la méthode des caractéristiques 
• Présenter l'effet de l'évolution des supercalculateurs sur les problèmes de CFD 
• Examiner les principaux problèmes ouverts en turbulence 

Module 4. La CFD dans les environnements d'application: méthodes des volumes finis

• Analyser de l'environnement FEM ou MVF 
• Spécifier où, quoi et comment les conditions aux limites peuvent être définies 
• Déterminer les étapes temporelles possibles 
• Concrétiser et concevoir des schémas Upwind 
• Développer des schémas d'ordre élevé 
• Examiner les boucles de convergence et déterminer dans quels cas utiliser chacune d'entre elles 
• Exposer les imperfections des résultats de la CFD 

Module 5. Méthodes avancées pour la CFD

• Développement de la Méthode des Éléments Finis et de la Méthode Hydrodynamique des Particules Lissées 
• Analyser les avantages des méthodes lagrangiennes par rapport aux méthodes eulériennes, en particulier, SPH vs. FVM 
• Analyser la méthode de Simulation Directe Carlo du et la Méthode de Lattice-Boltzmann 
• Évaluer et interpréter les simulations d'aérodynamique spatiale et de micro fluidodynamique
• Établir les avantages et les inconvénients de la méthode LBM par rapport à la méthode FVM traditionnelle 

Module 6. Modélisation de la turbulence dans les Fluides

• Appliquer le concept d'ordre de grandeur 
• Introduire le problème de la fermeture des équations de Navier-Stokes 
• Examiner les équations du bilan énergétique 
• Développer le concept de viscosité turbulente 
• Expliquer les différents types de RANS et LES 
• Introduire les régions de l'écoulement turbulent 
• Modéliser l'équation de l'énergie 

Module 7. Fluides compressibles

• Développer les principales différences entre les écoulements compressibles et incompressibles 
• Examiner des exemples typiques d'apparition de fluides compressibles 
• Identifier les particularités de la résolution des équations différentielles hyperboliques 
• Établir la méthodologie de base pour résoudre le problème de Riemann 
• Compiler différentes stratégies de résolution 
• Analyser les avantages et les inconvénients des différentes méthodes 
• Présenter l'applicabilité de ces méthodologies aux équations d'Euler / Navier-Stokes en montrant des exemples classiques 

Module 8. Flux multiphasique

• Distinguer le type d'écoulement multiphasique à simuler: phases continues, telle que la simulation d'un navire en mer, d'un milieu continu ; phases discrètes, telle que la simulation des trajectoires de gouttelettes individuelles et utiliser des populations statistiques lorsque le nombre de particules, de gouttelettes ou de bulles est trop important pour être simulé 
• Établir la différence entre les méthodes lagrangiennes, eulériennes et mixtes 
• Déterminer les outils les mieux adaptés au type d'écoulement à simuler 
• Modéliser les effets de la tension superficielle et des changements de phase tels que l'évaporation, la condensation ou la capitation 
• Élaborer des conditions limites pour la simulation des vagues, se familiariser avec les différents modèles de vagues et appliquer ce que l'on appelle la plage numérique, une région du domaine située à l'exutoire dont l'objectif est d'éviter la réflexion des vagues 

Module 9. Modélisation CFD Avancée

• Distinguer le type d'interactions physiques à simuler: fluide-structure, comme une aile soumise à des forces aérodynamiques, fluide couplé à la dynamique des corps rigides, telle que la simulation du mouvement d'une bouée flottant dans la mer, ou thermo-fluide, comme la simulation de la distribution de la température dans un solide soumis à des courants d'air 
• Distinguer les schémas d'échange de données les plus courants entre les différents logiciels de simulation et savoir quand l'un ou l'autre peut ou doit être utilisé 
• Examiner les différents modèles de transfert de chaleur et la manière dont ils peuvent affecter un fluide 
• Modéliser les phénomènes de convection, de rayonnement et de diffusion du point de vue des fluides ; modéliser la création de sons par un fluide, des simulations avec des termes d'advection-diffusion pour simuler des milieux continus ou particulaireset des écoulements réactifs

Module 10. Post-traitement, validation et application en CFD

• Déterminer les types de post-traitement en fonction des résultats à analyser: purement numérique, visuel ou un mélange des deux 
• Analyser la convergence d'une simulation CFD 
• Établir la nécessité d'une validation CFD et comprendre des exemples de base de validation 
• Examiner les différents outils disponibles sur le marché 
• Étayer le contexte actuel de la simulation CFD

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