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Renaud GICQUEL, Ecole des Mines de Paris

THERMOPTIM : une plateforme d’expérimentation virtuelle pour la thermodynamique et les systèmes énergétiques. Renaud GICQUEL, Ecole des Mines de Paris. thermodynamique matière difficile. concepts fondamentaux peu intuitifs calculs à effectuer complexes et rébarbatifs

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  1. THERMOPTIM : une plateforme d’expérimentation virtuelle pour la thermodynamique et les systèmes énergétiques RenaudGICQUEL, Ecole des Mines de Paris

  2. thermodynamique matière difficile • concepts fondamentaux peu intuitifs • calculs à effectuer complexes et rébarbatifs • hypothèse des gaz parfaits presque toujours caricaturale • décalage entre ce qui est accessible aux élèves et la réalité industrielle • quasi-impossibilité de faire en classe des expérimentations sur les machines réelles

  3. apports de la didactique appliquée • double référentiel connaissances certifiées / développement des techniques • synthèse connaissances déclaratives / procédurales • importance de la modélisation, étape incontournable dans le processus de construction des connaissances et lors de leur utilisation

  4. pour la thermodynamique : • dilemme : modèles soit irréalistes, soit incalculables • modèles de composants relativement simples (basés sur les bilans énergétiques ou enthalpiques) • mais propriétés des fluides complexes (gaz parfait valable uniquement pour gaz monoatomiques loin de la zone d’ELV)

  5. approche classique : • soit hypothèses trop simplificatrices • soit méthodes fastidieuses à mettre en pratique (tables…) •  étudiants démotivés

  6. approche avec Thermoptim : • commencer par l’approche classique • compléter par des expérimentations virtuelles • structurer la démarche de modélisation

  7. - faire le lien par la modélisation entre réalité technologique et bases théoriques - privilégier les aspects qualitatifs - démarche de modélisation structurée : systémique / analytique - plateforme d’expérimentation virtuelle pédagogie innovante résultats très précis sans écrire une équation ni une ligne de code représentations graphiques utilisé dans 30 établissements d’enseignement supérieur disponible encinq langues la thermo sans peine...

  8. Editeur de schémas / Ecran synoptique

  9. Diagrammes interactifs • vapeurs (h,p)

  10. Diagrammes interactifs • vapeurs (T,s)

  11. Modules d’initiation • calculateur de propriétés

  12. atouts de THERMOPTIM • synergie systémique et analytique • concepts naturels de l’ingénieur • aucune ligne de code à écrire • résultats précis sans difficultés calculatoires • réduction de la charge cognitive • capacité de traiter des cas réels (IGCC)

  13. résultats pédagogiques • forte motivation des élèves • meilleure assimilation • participation beaucoup plus active • contacts plus intéressants avec les élèves

  14. licences • Démonstration (gratuite) • Education salle de cours 25 Euros/an (par 10) • Standard (définitive) 50% enst. 1000 Euros • Professionnelle (optimisation) 1700 Euros

  15. contacts • www.thermoptim.com • gicquel@cenerg.ensmp.fr • Diffusion : CSTB, N. Bus (n.bus@cstb.fr)

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