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Un nouveau mélangeur géo-inspiré (H/F)

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

Date Limite Candidature : mercredi 15 décembre 2021

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Informations générales

Référence : UMR7342-ELINAR-004
Lieu de travail : MARSEILLE 13
Date de publication : jeudi 25 novembre 2021
Nom du responsable scientifique : Patrice Meunier
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 décembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2852,72 euros/Mois

Description du sujet de thèse

Objectifs : Caractériser le mélange dans un mélangeur souple afin de maximiser le transport tout en minimisant le cisaillement.

Résultats attendus :
La croissance à grande échelle de cellules biologiques est difficile car les cellules ont besoin d'un grand apport d'oxygène (d'où de grands taux de mélange) mais elles sont tuées par de grandes contraintes de cisaillement. Ainsi, les bioréacteurs nécessitent un mélange efficace tout en étant très doux. Un tel "mélangeur doux", inspiré par la précession de la Terre, a récemment été proposé dans un brevet, qui est actuellement testé pour la croissance des algues par une start-up locale.
Le bioréacteur est constitué d'un récipient cylindrique tournant lentement autour de son axe. L'écoulement est forcé par le mouvement de la surface libre par rapport au cylindre en raison du faible angle entre l'axe et la verticale. Ceci génère une forte résonance de l'écoulement conduisant à une forte augmentation du transport scalaire tout en diminuant le cisaillement à petite échelle. Le but du projet est d'améliorer les connaissances fondamentales sur le mélange dans cette configuration simple qui peut être réglée pour générer un écoulement laminaire ou turbulent en 3D. Les caractéristiques de mélange (loi d'agitation, temps de mélange, distributions de concentration) du "soft mixer" seront étudiées en utilisant des mesures de Fluorescence induite par laser. En parallèle, l'écoulement sera caractérisé par des mesures de PIV (vitesses moyennes et cisaillement, PDF de la vitesse et du cisaillement) et décrit analytiquement en utilisant les modes propres des fluides en rotation. Les propriétés de mélange seront ensuite récupérées à l'aide d'une nouvelle technique numérique basée sur des traceurs Lagrangiens diffusifs.

Contexte/avantages : Ce travail de doctorat s'inscrit dans le cadre du réseau de formation innovant CoPerMix (numéro de subvention 956457) sur le contrôle, la prédiction et l'apprentissage dans les processus de mélange, financé par l'Union européenne, Marie Skloday et la Commission européenne.
par le programme Marie Sklodowska-Curie de l'Union européenne. L'objectif du réseau est de développer une vision unifiée, des outils numériques et des techniques expérimentales permettant la description fondamentale et la quantification des processus de mélange dans des écoulements complexes couvrant un large éventail d'applications.

Site web : www.copermix-itn.eu

Contexte de travail

Poste de docotrant CDD 36 mois à IRPHE, Marseille.

Contraintes et risques

Risque lié à l'éclairage et aux rayonnements

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