Ce cours met l'accent sur les concepts fondamentaux de la mécanique des fluides et traite des sujets suivants : propriétés physiques des fluides ; étude de leur écoulement ; statique des fluides ; équations fondamentales du mouvement des fluides ; concept du volume de référence appliqué aux équations de conservation de masse, de quantité de mouvement et d'énergie ; appareils de mesure de l'écoulement ; forces de cisaillement dans les écoulements laminaires et turbulents ; écoulements visqueux et nonvisqueux ; introduction au concept des couches limites ainsi qu'à la résistance à l'écoulement ; écoulement dans les circuits fermés. On couvre également des techniques mathématiques particulières et des applications industrielles et militaires.

Liaison dans les molécules, liens ioniques et covalents, théorie de valence, hybridation, orbitales moléculaires, molécules homo- et hétéronucléaires, molécules simples, polarisation, diagramme de corrélation, délocalisation, résonance et le noyau benzénique. Absorption et émission de radiation dans les molécules, processus radiatifs et nonradiatifs, règles de sélection, spectres de rotation, vibration et électronique de petites molécules. Spectroscopie Raman, spectroscopie de molécules complexes.

Aussi offert par la Division des études permanentes.

Ce cours traitera de façon surtout qualitative des différents aspects (la nature, la physiologie, la pathologie, l'utilisation de prophylaxie, la détection et la décontamination) associés aux armes chimiques, comme les agents neurotoxiques, vésicants, suffocant et hémotoxiques, ainsi qu'aux agents biologiques tels les virus, les bactéries, les rickettsies et les champignon inférieurs.  Les armes radiologiques seront discutées du point de vue des différentes options possibles ainsi que de leur impact sur la santé.   Ce cours couvrira aussi la conception des armes nucléaires et leurs effets sur les véhicules, les structures et la population.  Les dangers attribuables aux différents types de rayonnements (alpha, bêta, gamma et neutrons) seront aussi couverts. Finalement, les protections personnelles et collectives contre les agents CBRN seront aussi discutées. 

Nota : La configuration informatique minimale requise pour ce cours à distance.

Concepts fondamentaux et mécanismes de transfert de chaleur. Étude détaillée des sujets suivants : équations différentielles en transfert de chaleur ; conduction en régime permanent ou discontinu pour des changements en une et deux dimensions analysé à l'aide de méthodes numériques ; convection libre ou forcée dans les écoulements laminaires et turbulents ; équipement spécialisé pour les transferts de chaleur ; transfert de chaleur par rayonnement ou lors de l'évaporation et de la condensation des liquides.

Offert seulement par la Division des études permanentes.

Ce cours fournit à l'étudiant les outils nécessaires pour comprendre la nature générale des matières dangereuses et leur gestion, ainsi que les particularités des dangers présentés par les différentes classes de substances dangereuses. Les procédures de manipulation, d'entreposage et d'élimination particulières à chaque classe sont examinées. Le cours comprend une revue de la chimie, notamment la nomenclature et la chimie des réactions. Les ordres des FC/MDN et la législation canadienne qui concernent les substances dangereuses sont examinés.

Nota : La configuration informatique minimale requise pour ce cours à distance.

Potentiel chimique et application de la thermodynamique aux équilibres de phase dans les systèmes à une et deux composantes. Application de la thermodynamique à l'équilibre chimique dans les mélanges de gaz idéaux et dans les solutions idéales. Activité et thermodynamique des systèmes non idéaux. Cinétique de réaction, lois de vitesse empiriques, mécanismes de réaction, état stationnaire, réactions en chaines droites et en chaines branchées. Introduction à la chimie des surfaces, isothermes de Langmuir et mécanisme de catalyse hétérogène.

Equation de Schrodinger pour l'atome d'hydrogène, orbitales hydrogénoides, niveaux d'énergie et transitions atomiques. Atomes à plusieurs électrons, principe de variation, règle de Hund. Approximation de Born-Oppenheimer, niveaux vibrationnels et rotationels. Orbitales moléculaires et molécules diatomiques. Hybridation et molécules polyatomiques. Absorption et émission de la radiation dans les molécules simples. Règles de selection, fluorescence, phosphorescence et transitions non-radiatives. Introduction à la spectroscopie infra-rouge.

On développe les concepts fondamentaux des sujets suivants et on les applique à des problèmes d'ingénierie : la première loi de la thermodynamique en systèmes ouverts et fermés ; les propriétés volumétriques des fluides et les équations d'état incluant la compressibilité et les facteurs acentriques de Pitzer pour des systèmes idéaux et réels avec applications à des changements isothermiques, adiabatiques et polytropiques dans des systèmes ouverts et fermés. la deuxième loi et le concept d'entropie appliqués aux cycles de Carnot et de Rankine et le concept de pertes énergétiques sous forme de travail ; les solutions diluées idéales, l'équilibre dans les phases condensées dans des systèmes idéaux et non idéaux, et les lois de Raoult et de Henry.

Ce cours étend les notions de la thermodynamique au cas de mélanges liquides à composantes multiples avec l'accent porté sur les fonctions d'énergie libre, les équations de Maxwell et le potentiel chimique ; les mélanges homogènes incluant les propriétés partielles molaires ; la fugacité, l'activité et les coefficients d'activité, les relations de Lewis-Randall et les propriétés d'excès. Le cours couvre de plus les non-électrolytes incluant les équilibres vapeur-liquides, les températures critiques maximale et minimale pour les solutions, les équations de Van Laar, de Margules et de Gibbs-Duhem, les réactions chimiques à l'équilibre, les coordonnées de réaction, les constantes d'équilibre ; les cycles d'énergie pour les moteurs d'Otto, de Diesel, les turbines à gaz et les moteurs à réaction ainsi que la réfrigération et la liquéfaction.

Ce cours développe les connaissances de base en mathématiques nécessaires pour la formulation et la solution des équations différentielles ordinaires et aux dérivées partielles que l'on obtient en génie chimique. Les sujets couverts incluent les séries de Fourier et les fonctions orthogonales, la méthode de Frobénius et les équations de Legendre, ainsi que les développements en fonctions propres appliqués au problème de Sturm-Liouville. On effectue la résolution d'équations aux dérivées partielles à l'aide de méthodes analytiques, incluant les méthodes basées sur les transformées de Fourier et de Laplace. Le cours couvre ensuite les méthodes de solution numériques des équations différentielles ordinaires et aux dérivées partielles. On voit enfin les probabilités et les statistiques comme base de l'analyse des résultats expérimentaux et dans le design de procédures expérimentales et d'interprétation de résultats obtenus par la simulation sur ordinateur.

Traitement empirique des vitesses de réaction, étude des réactions complexes, théorie des vitesses de réaction, relation d'Arrhenius et méthodes expérimentales. Introduction à la combustion et explosions incluant les réactions en chaîne, les réactions radicalaires et les explosions thermiques, réactions en chaîne ramifiées, par mécanisme différé et de nature dégénérée. Nature et propriétés des surfaces des solides, adsorption physique et chimisorption. Développement des équations de Langmuir-Hinshelwood, cinétique et chimisorption, et catalyse hétérogène.

Partie I : Micro-ordinateurs et instrumentation

Introduction aux micro-ordinateurs, à la logique des ordinateurs numériques, IEEE bus, ainsi qu'aux multiplexeurs. On met en pratique ces connaissances afin de pouvoir mesurer et contrôler la température, un niveau de liquide, un débit ou tout autre variable expérimentale.

Partie II : Laboratoire de génie

Diverses expériences conçues pour illustrer et compléter les cours de génie de troisième année. Cela permet aux étudiants d'analyser une situation technique, de tirer des conclusions logiques de leurs observations et de communiquer leurs résultats sous forme de compte rendu technique.

0-3-3 Crédit : 0.5 (1er sesmestre)

0-4-4 Crédit : 0.5 (2e sesmestre)

Ce cours illustre les principes physico-chimiques à l'aide de différentes expériences. Les concepts présentés incluent : transitions de phase dans des systèmes binaires ; analyse structurelle ; transition vitreuse et viscosité de polymères ; adsorption physique et concept de réversibilité ; et coefficients d'activité déterminés à partir de la concentration ionique en utilisant les électrodes sélectives. Le cours introduit les principes théoriques des différentes techniques expérimentales incluant la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage, l'analyse par thermogravimétrie et la calorimétrie différentielle à balayage.

Les membres du personnel et des conférenciers invités se partagent la tâche de présenter des séminaires de qualité portant sur des sujets d'ordre technique, légal, éthique et environnemental. Les sujets traités sont choisis de façon à refléter la gamme de sujets couverts dans les autres cours et qui pourraient être utiles aux ingénieurs militaires.

Les principes et les applications de la chimie inorganique sont décrits en incluant la structure atomique, la périodicité des propriétés chimiques et physiques en fonction de leur nombre atomique, ainsi que la structure moléculaire et la théorie de liaisons de valence. Les concepts d'acidité de Brønsted et de Lewis sont expliqués dans le contexte des acides polyprotiques, de la force de l'acidité, et de l'hydrolyse des cations et des anions oxygénés. L'oxydation et la réduction des espèces chimiques sont expliquées dans le contexte de l'extraction des éléments, celui des potentiels de réduction, de la stabilité rédox de l'eau et à l'aide de la représentation graphique des données de potentiels (diagrammes de Frost et de E-pH ou Pourbaix). Les principes de la chimie de coordination sont décrits à l'aide d'exemples de structures et de symétries de complexes typiques en faisant référence au modèle du champ cristallin, à celui du champ de ligands, et en faisant appel à la cinétique de réactions des complexes. Ce cours magistral est accompagné d'un cours laboratoire complémentaire (CCF343B).

Un cours de laboratoire qui permet d'illustrer les notions de chimie inorganique décrites dans le cours CCF342A : réactions d'oxydoréduction, complexes de coordination, et applications de la chimie inorganique à la biochimie, aux sciences de l'environnement et à la physique de l'état solide. En plus des manipulations à voie humide, les expériences demandent l'utilisation de techniques modernes pour caractériser les produits chimiques impliqués dans les réactions : spectrophotomètre, pH mètre, microscopie optique et microscopie électronique à balayage, calorimètre différentiel à balayage, analyseur thermique différentiel, et diffractomètre à rayons X.

À pertir d'une revue des modèles courants de la structure atomique, les nombreux mécanismes de la désintégration des atomes radioactifs sont décrits et discutés.  On explique ensuite les divers types de réactions nucléaires, sans oublier le processus de la fission des atomes. Le cours couvre ensuite les types d'interaction des rayonnements et des particules avec la matière, les connaissances acquises servant de base à des sujets subséquents tels que la détection et la mesure du rayonnement, et la conception des écrans de protection contre les rayonnements.  Les étudiants apprennent alors comment les rayonnements affectent les tissus vivants, ce qui mène aux concepts de radioprotection et de définition des doses de rayonnement et des unités pour ces doses et, enfin, aux mesures de protection et de sûreté contre les radiations ionisantes.

On présente ensuite aux étudiants plusieurs exemples d'applications des radioisotopes et des rayonnements dans des domaines aussi variés que ceux de la médecine nucléaire, la recherche, l'analyse, la conservation des aliments, le traitement par radiation dans l'industrie chimique, et le design de détecteurs de fumée.  L'accent est mis sur les applications qui intéressent les Forces canadiennes, telles que la conception de détecteurs de mines anti-personnel basés sur l'utilisation de neutrons.

Cette section reprend les concepts vues dans le cours IGF223 et les applique au génie métallurgique. On étudie plusieurs domaines dont les essais mécaniques, l'équilibre de phases binaires et ternaires (du point de vue thermodynamique et graphique), la métallographie, l'analyse au microscope conventionnel, la diffraction des rayons-X, l'introduction à la microscopie électronique, la croissance du grain et la solidification, la théorie de dislocation et de déformation plastique, les techniques de recuit, la carburation et la nitruration de l'acier. On traite également de la métallurgie du fer, de l'acier au carbone, de l'acier de type HSLA ou inoxydable, de l'aluminium, du magnésium, des alliages de cuivre ainsi que des super-alliages conçus pour les hautes températures telles que celles des turbines à gaz. On couvre les techniques de fabrication des métaux et les techniques de réparation comme le soudage et le brasage. Plusieurs méthodes d'analyse non-destructive sont étudiées pour illustrer les principes de fracture mécanique. On étudie également comment certains logiciels peuvent être utilisés pour choisir le meilleur alliage dans une application donnée.

Le cours est d'intérêt particulier pour les officiers occupant le poste de gérance d'impact environnemental ou de sécurité générale. Parmi les sujets étudiés : les propriétés des combustibles et des substances corrosives, les matériaux radioactifs, les techniques de manutention et d'entreposage de ces matériaux, les méthodes sécuritaires de se départir des déchets ordinaires et radioactifs. On étudie aussi les effets nocifs causé par ces matériaux sur les êtres vivants et l'environnement.

Ce cours examine les sources d'énergie conventionnelles comme celles d'origine fossiles, l'énergie hydroélectrique et la fission nucléaire, et met l'accent sur l'aspect technologique de ces sources. On traite des matériaux à l'état brut, de leur distribution mondiale et surtout de leur disponibilité dans un contexte politique, stratégique et économique. On établit des méthodes pour calculer le coût énergétique dans son ensemble et on compare la valeur économique de diverses sources. On étudie aussi d'autres sources telles que l'énergie solaire, éolienne, géothermique, par l'hydrogène ou la fusion. On met l'accent sur l'aspect économique de l'hydrogène. On discute de l'impact social et des risques associés à la production d'énergie à grande échelle.

Le cours porte sur l'étude d'un écosystème, des méthodes de contrôle biologique, des besoins en énergie, des cycles biochimiques, des facteurs limitatifs et des indices de transformation écologique. On cherche à appliquer ces connaissances à la gestion des ressources, au contrôle de la pollution et au maintien du bien-être de l'environnement. On discute des méthodes utilisées pour l'acquisition à distance de données sur la biosphère, en particulier des méthodes développées suite à la recherche militaire et spatiale.

On enseigne dans ce cours les principes fondamentaux de la chimie, de la biochimie et de la microbiologie telles qu'appliqués aux systèmes et aux problèmes environnementaux. On présente une description systématique et quantitative des réactions nécessaires, tant inorganiques qu'organiques, dans des milieux aérobiques et anaérobiques, de la biocinétique, de la formulation des milieux, des taux de croissance et de la dynamique des populations, de la stérilisation et de la cinétique microbienne. Le traitement des eaux usées, les processus de fermentation et la conception et l'analyse des bioréacteurs figurent parmi les applications vues dans ce cours.

Offert seulement par la Division des études permanentes.

Ce cours donne une vue d'ensemble des principes de la gestion environnementale. La norme ISO 14001 sur les systèmes de gestion de l'environnement (SGE) est la norme internationale en vigueur tant dans les secteurs publics que privés à l'échelle mondiale. Le gouvernement fédéral canadien l'a également adoptée pour tous ses ministères et organismes. Les principes clés des SGE ainsi que les modalités de leur mise en ouvre au sein d'une organisation feront l'objet d'une étude approfondie. Le cours analyse avec précision les composantes et les exigences de la norme ISO 14001 et s'intéresse aussi aux concepts d'indicateurs de rendement dans le domaine de l'environnement. La réflexion des étudiants est enfin orientée vers les responsabilités environnementales.

Nota : La configuration informatique minimale requise pour ce cours à distance.