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Chercheur post-doctoral en caractérisation du comportement thermo-mécanique de céramiques en SiC exposées à de hauts flux radiatifs (1MW/m2) H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
- Français-- Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 20 février 2025 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Chercheur post-doctoral en caractérisation du comportement thermo-mécanique de céramiques en SiC exposées à de hauts flux radiatifs (1MW/m2) H/F
Référence : UMR6607-BENROU-005
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : NANTES
Date de publication : jeudi 30 janvier 2025
Type de contrat : Chercheur en contrat CDD
Durée du contrat : 9 mois
Date d'embauche prévue : 1 avril 2025
Quotité de travail : Complet
Rémunération : de 3 021€ à 4 208€ bruts mensuels, selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années
Section(s) CN : 10 - Milieux fluides et réactifs : transports, transferts, procédés de transformation

Missions

Le LTeN (UMR CNRS 6607) coordonne depuis le 1er octobre 2022, le programme ANR ORCHESTRA (Optimisation topologique d'architectures 3D à base de SiC pour la génération efficace de chaleur à haute température dominée par les transferts radiatifs) qui vise à concevoir de nouveaux échangeurs de chaleur durables à haute de température à base de carbure de silicium (SiC). Ces échangeurs peuvent être utilisés en tant qu’absorbeurs solaires volumiques qui sont des éléments clés pour la conversion du rayonnement solaire concentré (1-5 MW/m2) en air chaud (1000°C). ORCHESTRA réunit 4 partenaires académiques autour d’actions complémentaires : le GeM Nantes (mécanique multi-échelle, suivi expérimental de fronts de fissuration par méthode optique rapide), l'IFPEN Rueil-Malmaison (optimisation topologique/comportement mécanique de milieux poreux), l'IRCER Limoges (fabrication additive de réseaux poreux à base de SiC) et le LTeN (optimisation topologique convecto-conducto-radiative, comportement thermo-fluidique et chocs thermiques à haute température). La conception des réseaux architecturés de SiC combine optimisation topologique thermo-fluidique et fabrication additive. Un point clé permettant de garantir la durabilité des réseaux en SiC est de s’assurer qu’ils peuvent endurer un grand nombre de cycles thermiques à haut flux radiatif (comme dans une centrale solaire à tour réelle) tout en préservant leur intégrité. Pour ce faire un nouveau banc utilisant une lampe xénon (7 kW) a été mis en place dans une salle sécurisée au LTeN. Les échantillons, positionnés sur un porte-échantillon à déplacement piloté (x,y,z), sont chauffés en face avant. Deux caméras, infrarouge et visible, permettent de suivre dynamiquement les évolutions, en face arrière, des champs de température et de déformation mécanique. Le banc a été mis en œuvre en partenariat avec l’IMDEA Energia de Madrid qui a développé un système de chauffe de plus grande taille (Kiran42) à base de 7 lampes de xénon, utilisé, lui, pour la conversion solaire-chaleur. Il convient maintenant d’exploiter les différents cycles thermiques qui peuvent être programmés (montées et descentes en température, température de palier, atmosphère de chauffe) et de confronter les champs mesurés à ceux issus de calculs réalisés par éléments finis (FreeFEM). Il sera alors possible de définir les charges thermiques permettant de préserver l’intégrité des céramiques denses et poreuses qui seront étudiées et donc à moyen terme de proposer des solutions garantissant un usage long des absorbeurs solaire volumiques à base de carbure de silicium.

Activités

Piloter un banc de chauffage à haute température à base d’une lampe xénon
Caractériser les flux thermiques et les champs de température par thermographie infrarouge (recours aux méthodes inverses)
Développer de l'imagerie rapide sur des échantillons denses et poreux
Présenter les résultats dans des conférences nationales et internationales et les réunions du consortium ORCHESTRA (des séjours à l’IMDEA Energia de Madrid pourront être programmés)

Compétences

Etre titulaire d'un doctorat en sciences thermiques
Avoir un goût pour les développements expérimentaux combinant haut flux radiatif, thermographie infrarouge et imagerie visible rapide
Etre organisé, autonome, rigoureux et aimer le travail dans une équipe pluri-disciplinaire
Etre force de proposition
Savoir rédiger des rapports et des articles scientifiques
Savoir et apprécier encadrer des étudiants en L3, M1, M2

Contexte de travail

Le/la candidat.e sera basée au LTeN qui est hébergé à Polytech'Nantes. Il/elle intégrera le thème MIRYADE du LTeN animé par Benoit Rousseau, coordinateur de l'ANR ORCHESTRA. Au sein de MIRYADE, le/la candidat.e interagira avec Abdérezak Aouali, Maitre de Conférences. Des interactions régulières auront lieu avec le GeM qui est basé à Centrale Nantes. Les deux unités sont situées au nord de Nantes. Le/la candidate évoluera dans un environnement scientifique dynamique au sein d'une métropole européenne, alliant développement culturel, environnemental et humain. Accès à Paris par TGV en 2h00 et à l'Océan Atlantique en 45 minutes.

Contraintes et risques

Les expériences de chauffage auront lieu dans une cabine sécurisée. Le laboratoire fournira les vêtements et lunettes de protection.