Description du sujet de thèse

Les carburants aéronautiques durables (SAF), qui comprennent les carburants synthétisés à partir de la biomasse ou de sources électriques sans carbone, offrent une solution à court terme pour décarboner le secteur aéronautique. Présentant des propriétés principales similaires à celles du kérozéne, l'utilisation des SAF ne nécessite pas de modifications significatives des chambres de combustion actuelles. Toutefois, compte tenu de la diversité des matières premières nécessaires pour répondre à la demande d'énergie, la composition des SAF peut varier considérablement. Des études récentes indiquent que ces variations affectent les performances des chambres de combustion, ce qui a une incidence sur l'operabilité et les émissions polluantes. La conception des futures chambres de combustion aéronautiques pose de nouveaux défis.

Le projet SAFARI vise à acquérir des connaissances fondamentales sur les phénomènes multi-physiques de la combustion SAF et à développer des outils numériques pour la conception des futures chambres de combustion. Les défis scientifiques consistent à comprendre et à modéliser les effets de la pression, du transfert de chaleur et de la variabilité de la composition du carburant sur la dynamique de la flamme et les émissions de polluants, tels que les NOx et les particules de suie.


Cette thèse a pour objectif de comprendre le lien entre la composition des SAF et les émissions de polluants, ici les particules de suies et les oxydes d’azote. Des mesures basées sur des techniques optiques avancées, extinction et spectroscopie d’absorption laser, seront effectuées sur le banc expérimental PREVAP. Ce banc, spécialement développé pour ce projet, permettra de faire varier la composition des SAF évaporés et les paramètres d'injection.

L'analyse physique et les comparaisons avec les simulations multi-physiques menées en parallèle au laboratoire EM2C permettront d'identifier les mécanismes clés pour réaliser des modèles bas ordre. Les résultats obtenus seront publiés dans les principales revues internationales à fort impact.

Le laboratoire recherche des personnes très motivées, sérieuses et inventives, capables de travailler en équipe et possédant d'excellentes aptitudes à la communication. Travaillant dans un environnement de recherche de haut niveau avec une infrastructure de laboratoire avancée, vous aurez une occasion unique de développer vos capacités de recherche.
Un excellent diplôme de MSc ou d'école d'ingénieurs en génie mécanique, combustion, énergétique ou physique est requis avec une appétence pour l'expérimentation et l'analyse physique. Idéalement, vous avez une expérience et des références dans un ou plusieurs des domaines suivants : combustion, diagnostic laser, mécanique des fluides.

Contexte de travail

Cette thèse rejoindra le projet SAFARI qui est une chaire industrielle entre le SAFRAN et le CNRS composé de 10 doctorants, des équipes de recherche du laboratoire et des équipes SAFARAN.
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 en qualité de doctorant (H/F), vous serez inscrit à l'école doctorale SMEMAG (ED 579 - Sciences Mécaniques & Énergétiques, Matériaux & Géosciences). Le Laboratoire EM2C est composé d'environ 45 agents permanents (chercheurs, enseignants-chercheurs & personnels d'appui à la recherche) et 35 doctorants, post-doctorants, stagiaires & professeurs invités.

Chaire SAFARI : https://www.centralesupelec.fr/fr/le-programme-safari-laureat-du-programme-de-chaires-industrielles-de-lagence-nationale-de-la


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.