Ingénieur | EPFL Graph Search

Un ingénieur est un professionnel traitant de problèmes complexes d'ingénierie, notamment en concevant des produits, des processus si nécessaire avec des moyens novateurs, et dirigeant la réalisation et la mise en œuvre de l'ensemble : produits, systèmes ou services. Il ou elle crée, conçoit, innove dans plusieurs domaines tout en prenant en compte les facteurs sociaux, environnementaux et économiques propres au développement durable. Il lui faut pour cela, non seulement des connaissances techniques, mais aussi économiques, sociales, environnementales et humaines reposant sur une solide culture scientifique et générale. Ce terme – popularisé par la fonction de Vauban au service de Louis XIV – revêt des significations diverses selon les époques et les secteurs d'activité. Le terme « ingénieur » et les fonctions qui y sont reliées se sont en effet beaucoup élargies. La technicité, l'autonomie requise et les coûts importants associés à certains équipements modernes amènent parfois le

Une patinoire entre gare, château et plage (Bienne, BE)

Notre travail de diplôme se veut être une collaboration entre les sections d'architecture et du génie civil. Pour cela, nous nous sommes liés à un diplômant ingénieur de l'Institut du Bois. Sur la base d'un avant-projet de patinoire indépendant de l'ingénieur, nous avons élaboré en commun la structure. Après quoi, nous avons travaillé en parallèle dans nos domaines propres en suivant l'avancement de l'autre pour y apporter les modifications et les critiques nécessaires. L'aboutissement de cette collaboration, au travers de ces deux projets de diplôme sur un sujet commun, a pour but la mise au point d'un processus de travail futur qui permettrait d'arriver à un projet de diplôme unique intégrant deux points de vue. Notre thématique architecturale porte sur l'ouverture de la ville sur son lac par un élément public fort. Nous proposons ainsi, sur le site terrestre d'Expo 02, un complexe de spectacles et de loisirs, oscillant entre utilisation continue régionale et ponctuelle extra-régionale. Cette idée est matérialisée par une patinoire principale, accueillant les événements de grande envergure, une patinoire publique où peuvent se dérouler des spectacles ou d'autres activités plus modestes et un restaurant avec une salle de réception, le tout inscrit dans un parc s'étendant de la Plage de Bienne au Château de Nidau. La proximité de la gare met l'accent sur le moyen transport ferroviaire et les importantes surfaces de parking qui y sont rattachées libèrent le bord du lac de toute fonction de stationnement. Le parc devient quant à lui un point central entre le parcours menant de la vieille-ville au lac et la promenade le long du rivage et du port. Les structures préexistantes sont ainsi mises en valeur et le caractère public du lac mis en avant. Cette proposition est un contre-projet au plan Expo +, qui consiste à utiliser des terrains privilégiés entre lac et gare pour y construire des logements hauts standing à des fins privées. L'ébauche d'une aire ouverte sur le rivage par Expo 02 en continuité du centre-ville par delà la gare serait alors avortée.

2003

Integrating Rate Based Models into a Multi-Objective Process Design & Optimisation Framework using Surrogate Models

Levent Sinan Teske

In the development of energy and chemical processes, the process engineers extensively apply computer aided methods to design & optimise these processes and corresponding process units. Such applications are multi-scale modelling and multi-objective optimisation methods. Multi-objective optimisation of super-structured process designs are expensive in CPU-time due to the high number of potential configurations and operation conditions to be calculated. Thus single process units are generally represented by simple models like equilibrium based (chemical or phase equilibrium) or specific short cut models. In the development of new processes, kinetic effects or mass transport limitations in certain process units may play an important role, especially in multiphase chemical reactors. Therefore, it is desirable to represent such process units by experimentally derived rate based models (i.e. reaction rates and mass transport rates) in the process flowsheet simulators used for the extensive multi-objective optimisation. This increases the trust engineers have in the results and allows enriching the process simulations with newest experimental findings. As most rate based models are iteratively solved, a direct incorporation would cause higher CPU-time that penalises the use of multi-objective optimisation. A global surrogate model (SUMO) of a rate based model was successfully generated to allow its incorporation into a process design & optimisation tool which makes use of an evolutionary multi-objective optimisation. The methodology was applied to a fluidised bed methanation reactor in the process chain from wood to Synthetic Natural Gas (SNG). Two types of surrogate model, an ordinary Kriging interpolation and an artificial neural network, were generated and compared to its underlying rate based model and the chemical equilibrium model. The analysis showed that kinetic limitations have significant influence on the result already for standard bulk gas chemical components. A case study applying the previous version of the process design model and the revised version (with rate based model introduced as a set of five surrogate models) will demonstrate that the prediction uncertainties of the process design & optimisation methodology are reduced due to the integration of the rate based model of the fluidised bed methanation reactor. It will be shown that the different process design models predict considerably different optimal operating conditions of the Wood-to-SNG process. This emphasises the importance of the integration of rate based models into the process design models. The presented approach has been developed for the fluidised bed methanation reactor, however, it is a generic approach which can be applied to other process unit technologies as well. Future investigations will target other technologies to further improve the process design & optimisation predictions and support project development.

EPFL2014

Numerical investigation of particle-laden thermally driven turbulent flows in enclosure

Riccardo Puragliesi

Nowadays, the global increase of energy demand and the necessity to satisfy high safety standards have led engineers and scientists to focus their efforts in order to understand and describe fundamental phenomena that are crucial for a correct design of the new generation nuclear power plants. In this framework, the present thesis aims at providing a first insight of the mechanisms of deposition of aerosol particles inside a closed geometry where relatively strong currents are present due to turbulent natural convective flows. Direct Numerical Simulations were conducted coupling high-order pseudo-spectral code with a Lagrangian particle tracker. Laminar flows were computed in two and three dimensions in order to benchmark the code with published reference data. A parametric study was performed for three different aerosol micro-size particle diameters and two super-critical Rayleigh numbers in a square cavity. An extended analysis of the turbulent flows is provided in terms of first and second order statistics, time-averaged momentum and energy budgets, and moreover, important terms appearing in the transport equations of turbulent kinetic energy and temperature variance are also briefly discussed. Furthermore, the evolution in time of particle concentration for the three different diameters is considered. The text provides information about the deposition velocity, the deposition patterns on the cavity surfaces, the influence of lift and thermophoretic forces and the fractal dimension. The same size dependent parametric study for the three different sets of micro-size particles was carried out in a fully three-dimensional closed cubic cavity for one super-critical Rayleigh number. A detailed investigation of the turbulence was performed by means of statistical quantities, signal processing and conditional averaging, in order to get a general view of the complexity of the flow and its characteristics. Further on, the sedimentation process is studied in the same way as for the two dimensional case. Finally a simple theoretical deposition model is provided in order to interpret the numerical results for the aerosol phase.

EPFL2010