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Offre de thèse (H/F) : Allumage des détonations et transition déflagration détonation

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

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Informations générales

Référence : UMR7342-BRUDEN-002
Lieu de travail : MARSEILLE 13
Date de publication : vendredi 17 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Bruno Denet
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La propagation d'onde de combustion dans un milieu gazeux réactif peut se faire sous deux formes : déflagration (onde quasi isobare à vitesse subsonique) ou détonation (onde supersonique) se propageant à plusieurs kilomètres par seconde avec une très forte surpression produisant de violents effets destructeurs. Ces phénomènes sont de grande importance dans de nombreux domaines allant de l'astrophysique (explosion des étoiles) à la sécurité industrielle en passant par la production d'énergie et la propulsion. De nombreux aspects de ces ondes (découvertes au 19eme) restent incompris et non maîtrisés, et ce malgré les progrès récents en diagnostic optique et simulation numérique directe. L'IRPHE est réputé à l'échelle internationale pour le développement d'études analytiques qui ont permis la compréhension de la dynamique de ces ondes, notamment en réduisant le problème à une équation intégrale dont la solution est obtenue numériquement.

Le sujet de la thèse consiste à étendre les études analytiques mentionnées ci-dessus aux mélanges hydrogène/air en tenant compte du détail de la cinétique chimique. L'attention sera portée sur deux sujets : l'allumage de la détonation et la transition déflagration détonation (DDT). Une première étape importante dans la compréhension du premier sujet a été faite à l'IRPHE dans l'hypothèse trop restrictive de l'approximation quasi stationnaire. C'est de cette hypothèse dont il faudra s'affranchir. Quant à la DDT c'est un difficile problème de transition d'un régime parabolique à un régime hyperbolique dont les mécanismes physiques ne sont toujours pas compris. L'objectif de la thèse est précisément d'en découvrir les mécanismes fondamentaux. Ces études analytiques seront conduites en étroite relation avec des simulations numériques directes dans des conditions simplifiées conçues pour bien mettre en évidence les aspects fondamentaux révélés par l'étude analytique.

L'offre de thèse est financée par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR: projet ReDDT CORIA/IRPHE) pour une durée de trois ans. La date de début de la thèse est flexible

Profil du candidat recherché : Mécanique des fluides avec un intérêt du candidat pour les phénomènes réactifs.

Publications sur le sujet :
Clavin, P., & Searby, G. (2016). Combustion waves and fronts in flows: flames, shocks, detonations, ablation fronts and explosion of stars. Cambridge University Press.
Clavin, P., & Denet, B. (2018). Decay of plane detonation waves to the self-propagating Chapman–Jouguet regime. Journal of Fluid Mechanics, 845, 170-202.
Lodato, G., Vervisch, L., & Clavin, P. (2016). Direct numerical simulation of shock wavy-wall interaction: analysis of cellular shock structures and flow patterns. Journal of Fluid Mechanics, 789, 221-258.
Denet, B., Biamino, L., Lodato, G., Vervisch, L., & Clavin, P. (2015). Model equation for the dynamics of wrinkled shockwaves: comparison with DNS and experiments. Combustion Science and Technology, 187(1-2), 296-323.

Contexte de travail

IRPHE - UMR 7342
Technopôle de Château-Gombert
49, rue Joliot Curie - B.P. 146
13384 Marseille Cedex 13, France
https://www.irphe.fr
projet ANR ReDDT CORIA/IRPHE
http://www.agence-nationale-recherche.fr/Projet-ANR-18-CE05-0030

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