En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

Doctorant en Développement de diagnostics avancés pour étudier les processus de formation de NOx dans une chambre de combustion représentative d'un avion à hydrogène H/F

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

Date Limite Candidature : mercredi 13 juillet 2022

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic !

Informations générales

Référence : UPR288-BRILLO-026
Lieu de travail : GIF SUR YVETTE
Date de publication : mercredi 1 juin 2022
Nom du responsable scientifique : BETRANCOURT Christopher, MIRAT Clément, ZIMMER Laurent
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 décembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2135,00 €

Description du sujet de thèse

Les activités de recherche sont composées de deux aspects complémentaires : le développement d'une technique de mesure et l'application de diagnostics dans les flammes turbulentes hydrogène-air.
La première tâche de votre thèse sera consacrée à la mise en place d'un banc de fluorescence induite par laser dans un plan dédié à la mesure de la molécule d'oxyde nitrique et de l'oxygène atomique, espèces clés dans la formation des NOx.
Durant la dernière partie de la thèse, une série de diagnostics laser sera utilisée pour mieux comprendre la formation de NOx dans les flammes turbulentes. Avec les champs de vitesse et la position du front de flamme dans un plan, la fraction de mélange sera mesurée par une technique spéciale de spectroscopie de plasma induit par laser [1-2]. Cette fraction de mélange locale peut également être combinée avec une mesure volumétrique de la vitesse [3].
[1] Zimmer, L., Okai, K., Kurosawa, Y. (2007) Combined Laser Induced Ignition and Plasma Spectroscopy: Fundamentals and Application to a Hydrogen-Air Combustor, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 62 (12) 1484–1495
[2] Zimmer, L. (2019) Fundamentals and applications of Laser Induced Plasma Spectroscopy, Journal of the Combustion Society of Japan, 61(198):331-346
[3] Baudoin, R. et Zimmer, L., Système et procédé de détection optique d'objets dans un fluide, FR Patent 3045825, December 2015.

Contexte de travail

Conformément à l'objectif du "Green Deal" européen d'atteindre la neutralité carbone dans l'industrie aéronautique d'ici 2050, de nombreuses technologies incrémentales et de rupture font l'objet de recherches liées à la conception de nouveaux avions et systèmes de propulsion. En ce qui concerne les futurs systèmes de propulsion, l'une des pistes envisagées pour les types d'avions régionaux, à courte et moyenne portée, est l'utilisation de l'hydrogène comme source de carburant. Elle nécessitera toutefois une refonte complète de la conception des avions, des infrastructures de ravitaillement, des processus de certification ou des réglementations aéronautiques. Comme l'a évalué l'étude "Hydrogen-powered aviation" commandée par CleanSky2 en mai 2020, la propulsion à l'hydrogène pourrait entraîner un potentiel de réduction de l'impact climatique compris entre 50 et 75% en termes d'équivalent CO2 par rapport à l'impact climatique total de l'aviation alimentée au kérosène. Déjà largement utilisé dans le secteur spatial comme carburant associé à l'oxygène liquide, la conception et le développement de l'hydrogène pour les avions civils n'en sont qu'à leurs débuts et représentent une révolution dans l'industrie aéronautique. Plusieurs obstacles critiques doivent être identifiés et résolus avant tout développement industriel sérieux. L'un des principaux problèmes de la combustion H2-air est la production d'oxydes d'azote (NOx). Ces NOx sont des polluants atmosphériques impliqués notamment dans les pluies acides et la pollution de l'ozone.
Un consortium européen HESTIA (HydrogEn combuSTion In Aero engines) dirigé par SAFRAN s'est vu accorder un projet de 48 mois pour résoudre ces problèmes. Entre autres, les émissions réelles de NOx doivent être quantifiées et comprises de manière adéquate pour évaluer les émissions de polluants des futures chambres de combustion H2.
Dans le cadre de ce projet, la recherche doctorale proposée vise à développer des diagnostics avancés pour analyser les processus de formation de NOx des régimes de combustion partiellement prémélangés dans des flammes H2/ turbulentes à des pressions atmosphériques. Cette recherche doctorale fera partie d'une tâche de recherche axée sur la stabilisation, le retour de flamme, l'allumage, l'auto-inflammation, les émissions de NOx et les transferts de chaleur, et comprendra des équipes de France, d'Italie, du Royaume-Uni et du Canada.

Informations complémentaires

Vous êtes titulaire d'un Master de Recherche ou diplômé d'une Ecole d'Ingénieur en mécanique des fluides, combustion ou énergétique. Vous avez une appétence pour l'expérimentation et le traitement des données. Une expérience en diagnostic laser serait appréciable. Vous faites preuve d'une bonne aptitude de communication orale et écrite pour présenter vos travaux à l'oral et rédiger des articles dans des revues scientifiques.

Le laboratoire EM2C (CNRS/INSIS et Université Paris-Saclay/CentraleSupélec http://em2c.centralesupelec.fr/), par ses recherches académiques de haut niveau sur l'énergie et la combustion et ses études appliquées en partenariat avec les entreprises ou les centres de recherche les plus en vue dans le domaine des transports et de l'énergie, contribue de manière significative à l'avancée des connaissances sur ces enjeux critiques, tant pour le climat que pour l'environnement. Pour répondre à ces enjeux, les activités de recherche du laboratoire s'organisent autour de trois axes intitulés Combustion, Plasmas hors d'équilibre, Physique des transferts, et d'une action transversale en Mathématiques appliquées. Vous serez inclus dans l'axe Combustion et plus précisément dans le groupe Propulsion aéronautique. En tant que doctorant, vous serez inscrit à l'école doctorale SMEMAG (SCIENCES MÉCANIQUES et ÉNERGÉTIQUES, MATÉRIAUX et GÉOSCIENCES).

On en parle sur Twitter !