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

• 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

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

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)

approche classique :

• soit hypothèses trop simplificatrices

• soit méthodes fastidieuses à mettre en

pratique (tables…)

étudiants démotivés

approche avec Thermoptim :

• commencer par l’approche classique

• compléter par des expérimentations

virtuelles

• structurer la démarche de modélisation

- 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 codereprésentations graphiques

utilisé dans 30 établissements d’enseignement supérieur disponible en cinq langues

la th

erm

o sa

ns p

eine

...

Editeur de schémas / Ecran synoptique

Diagrammes interactifs• vapeurs (h,p)

Diagrammes interactifs• vapeurs (T,s)

Modules d’initiation• calculateur de propriétés

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)

résultats pédagogiques

• forte motivation des élèves

• meilleure assimilation

• participation beaucoup plus active

• contacts plus intéressants avec les élèves

licences

• Démonstration (gratuite)

• Education salle de cours 25 Euros/an (par 10)

• Standard (définitive) 50% enst. 1000 Euros

• Professionnelle (optimisation) 1700 Euros

contacts

• www.thermoptim.com

• gicquel@cenerg.ensmp.fr

• Diffusion : CSTB, N. Bus (n.bus@cstb.fr)