Doctorant (H/F) : Compréhension de la formation des polluants lors de la combustion des carburants d’aviation durables (SAF) à l’aide de diagnostics laser avancés

Description du Poste

Sujet De Thèse

Projet scientifique
Le secteur aéronautique fait face à un défi majeur : atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Les carburants d’aviation durables (SAF), produits à partir de biomasse ou d’électricité décarbonée, représentent une solution à court terme pour réduire les émissions de CO₂ tout en restant compatibles avec les chambres de combustion existantes. Cependant, les SAF présentent une forte variabilité de composition chimique selon les matières premières et les procédés de production. Cette variabilité impacte directement la dynamique de flamme, l’opérabilité de la combustion et la formation de polluants.
Des études récentes montrent que les variations de teneur en aromatiques, de volatilité et de comportement d’évaporation influencent fortement l’allumage, la stabilisation des flammes et les émissions d’oxydes d’azote (NOx) et de particules de suie. Malgré le déploiement croissant des SAF, les mécanismes physiques liant la composition du carburant aux performances de combustion restent encore mal compris.

Le projet de chaire industrielle SAFARI, mené conjointement par le laboratoire EM2C (CentraleSupélec–CNRS) et le groupe SAFRAN, vise à fournir une compréhension fondamentale et des outils prédictifs pour les systèmes de combustion aéronautiques futurs, à travers des recherches expérimentales et numériques coordonnées.
Dans ce cadre, cette thèse joue un rôle central dans le développement de diagnostics expérimentaux et de bases de données de référence pour l’étude de la formation des polluants.
Objectifs de la thèse:
L’objectif de la thèse est de comprendre et de quantifier la relation entre la composition de carburants de type SAF et les émissions de polluants (NOx et suies) dans des configurations de combustion contrôlées.

Les travaux porteront sur :
• Définition de mélanges représentatifs de SAF avec un contenu en aromatiques et des propriétés de distillation contrôlés afin d’isoler les effets de composition.
• Développement et mise en œuvre du brûleur expérimental PREVAP, conçu pour étudier des carburants pré-vaporisés indépendamment des effets d’évaporation.
• Mise en place de diagnostics laser avancés pour la mesure quantitative des suies et des émissions de NO.
• Réalisation d’études expérimentales paramétriques en conditions prémélangées et non prémélangées.
• Construction d’une base de données expérimentale de haute qualité pour la validation des modèles CFD.
• Identification des mécanismes physiques clés gouvernant la formation des polluants dans la combustion des SAF.
Les mesures s’appuieront sur des diagnostics optiques haute fréquence, incluant l’extinction laser et la spectroscopie d’absorption, permettant une caractérisation quantitative de la dynamique de formation des polluants.

Profil du candidat
Le laboratoire EM2C recherche une personne fortement motive avec :
• Un diplôme de Master ou d’ingénieur en : mécanique, combustion/énergétique, physique ou mécanique des fluides.
• Un fort intérêt pour la recherche expérimentale et l’analyse physique.
• Des connaissances dans un ou plusieurs des domaines suivants : mécanique des fluides, combustion, diagnostics laser, physique expérimentale.
• De bonnes capacités de communication et une aptitude au travail en équipe pluridisciplinaire.

Votre Environnement 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

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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