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Annale · 2025★★★Niveau moyenSession du 15 avril 2025

Modélisation X-ENS PSI 2025 — stockage thermocline (M=10.6)

Sujet Modélisation X-ENS PSI 2025 — système de valorisation de l'énergie thermique : stockage par thermocline et cogénération thermo-électrique (cycle Stirling double effet, génératrice synchrone). Moyenne 10,591/20, écart-type 3,04. Top pièges Python et analyse Hadamard.

Mohamed K.

Mohamed K.

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Session 2025 :

PhysiqueInfoMathsPhysique
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

10.59/20

Top 25%

12.7

Présents

Top piège du sujet : Réponses 'Montrer que…' avec calculs faux mais résultat juste sanctionnées

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

10.59

Médiane

10.7

Écart-type

3.04

Q1 (25%)

8.6

Q3 (75%)

12.7

Candidats présents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Épreuve 5h sur un système de valorisation de l'énergie thermique : stockage par thermocline et cogénération thermo-électrique. Trois parties. Partie 1 : problématique. Partie 2 : modélisation du stockage thermocline (faisabilité, transfert thermique, puissance, rendement). Partie 3 : conversion thermique-électrique (cycle Stirling double effet, génératrice synchrone). 53 questions sur 17 pages.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1 — Problématique du stockage thermocline(intro)Abordable

    Introduction sans question, présentation du contexte de stockage thermique de type thermocline.

  2. Partie IIPartie 2 — Modélisation du stockage thermique thermocline(Q1-Q9)Niveau attendu

    Faisabilité (autodécharge), transfert thermique en matériau poreux, puissance stockée, rendement par cycle. Q1 surface d'échange parfois pas définie. Q5 équation de conduction avec porosité. Q7 syntaxes Python absurdes.

  3. Partie IIIPartie 3 — Conversion thermique-électrique (Stirling)(Q10-Q53)Difficile

    Cycle Stirling double effet, modélisation thermodynamique. Modélisation électromagnétique de la génératrice synchrone. Conditions d'oscillations auto-entretenues.

Analyse globale du jury

« L'épreuve de modélisation, d'une durée de 5 heures, a porté cette année sur l'étude d'un système de valorisation de l'énergie thermique : le stockage thermique par thermocline et la cogénération thermo-électrique. Le sujet s'appuyait sur des connaissances transverses aux sciences de l'ingénieur, sciences physiques, informatique et mathématique. Pour la deuxième année consécutive, la propreté des copies s'est très fortement dégradée. Beaucoup trop de candidats n'accordent pas suffisamment de soin à la rédaction. Moyenne 10,591, écart-type 3,04, médiane 10,67, 12,51% notes au-dessus de 14. »

Top pièges sanctionnés

  • Réponses 'Montrer que…' avec calculs faux mais résultat juste sanctionnées-3 pts

    « Afin de diminuer l'interdépendance des questions, beaucoup étaient rédigées sous la forme 'Montrer que...'. Le jury a été surpris par le nombre de copies qui, malgré de nombreuses erreurs de calculs, arrivaient miraculeusement au bon résultat. Il est rappelé que ce comportement est largement sanctionné par les correcteurs, et ne correspond pas à l'exigence imposée par ce concours. »

  • Surface d'échange non définie explicitement (Q1)-1 pts

    « On déplore que la surface d'échange ne soit pas toujours explicitement définie par les candidats. »

  • Affirmations vagues 'il faut modifier X' (Q4)-1 pts

    « Les affirmations de la forme 'il faut modifier X' ne sauraient être acceptables. »

  • Syntaxe Python absurde sur tableau numpy-2 pts

    « Beaucoup de syntaxe python absurdes, comme : for k in X: U[k][0] = ... alors que X est un tableau de flottants ; peu de syntaxes correctes tiennent compte des spécificités des tableaux numpy. »

  • Conditions initiales vs conditions aux limites confuses-2 pts

    « Les notions de 'conditions initiales' et 'conditions aux limites' sont manifestement confuses pour beaucoup de candidats. »

Chapitres clés à maîtriser

Thermique : conduction, transferts en milieu poreux, équation de la chaleur
Thermodynamique : cycles, rendement, cycle Stirling
Conversion électromécanique : génératrice synchrone
Programmation Python : numpy slicing, schémas numériques différences finies
Régimes oscillants auto-entretenus, électrocinétique

Source : Rapport du jury X-ENS · Physique PSI, session 2025 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2025

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