Bilans de matière en régime transitoire pour systèmes avec et sans réaction. Systèmes linéaires et non linéaires, linéarisation. Transformation de Laplace. Systèmes de premier ordre. Représentation entrées-sorties. Systèmes de second ordre. Systèmes d'ordre supérieur. Systèmes avec retard. Représentation en espace d'état. Points d'équilibre. Cycles limites. Chaos. Stabilité. Introduction au logiciel Matlab. Applications aux procédés chimiques et biochimiques.
Réalisation en équipe d'un projet intégrateur d'envergure. Réalisation d'un diagramme d'écoulement d'un procédé chimique complexe. Conception d'un modèle numérique simulant les bilans de matière et d'énergie dans un procédé. Simulation d'un procédé à l'aide d'un logiciel de simulation modulaire séquentielle (SMS). Conception d'un modèle de simulation pour un procédé en régime transitoire. Modélisation d'une application du génie chimique comportant la résolution numérique d'un ou de plusieurs problèmes sous-jacents à l'aide des méthodes des différences finies et des éléments finis. Rédaction de rapports, présentation orale et soutenance orale.
Définition et analogie des lois fondamentales de transfert de quantité de mouvement, de transfert de chaleur et de masse. Bilans différentiels et solutions de problèmes simples en régime laminaire. Turbulence et contraintes de Reynolds. Fluides non-newtoniens et modèles rhéologiques. Développement et applications des équations d'échanges dans les trois domaines de transfert. Nombres adimensionnels caractérisant chaque type de transfert. Transferts diffusif et convectif. Équations d'échanges pour systèmes à multi-composants. Analyse de problèmes plus complexes à l'aide de logiciels de simulation.
Démarche du développement d'un procédé et d'un produit, de l'idée à la production industrielle. Développement d'un diagramme d'écoulement. Conception de procédés incluant les outils d'intégration des procédés. Recherche d'informations reliées à un procédé et à sa conception. Méthodes de conception et de dimensionnement des équipements. Organisation et fonctionnement des logiciels de simulation modulaire séquentielle. Principaux algorithmes de calcul utilisés en conception de procédés assistée par ordinateur, y compris le dimensionnement des équipements et leur coût. Analyse des informations contenues dans les diagrammes de procédés. Méthodes d'évaluation du coût des équipements. Analyse de risque préliminaire. Intégration des contraintes provenant des organismes de santé et sécurité au travail. Analyses de rentabilité et de faisabilité technico-économique. Préparation d'une offre de services. Validation des acquis de la formation et intégration des concepts.