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

Doctorant, Combustion de l'hydrogène pour la décarbonation des systèmes industriels (H/F)

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

Date Limite Candidature : lundi 29 août 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 : UPR3021-CHRCHA-002
Lieu de travail : ORLEANS
Date de publication : vendredi 29 juillet 2022
Nom du responsable scientifique : Fabien HALTER, Christian CHAUVEAU, Guillaume DAYMA
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contexte
L'hydrogène est envisagé comme un carburant prometteur pour décarboner les procédés industriels et plus particulièrement les procédés de combustion. Mais la combustion de H2 pose plusieurs défis technologiques et scientifiques en raison des spécificités de la molécule H2 par rapport aux hydrocarbures généralement utilisés. En effet, les flammes H2 sont à peine visibles à l'œil nu par rapport aux flammes d'hydrocarbures, mais leur forte émission naturelle d'OH* dans la bande UV autour de 310 nm est facilement détectable par de nombreux dispositifs optiques déjà disponibles dans l'industrie. Cela fait de OH* un candidat idéal pour déduire des informations sur l'état de combustion et localiser la région de la flamme dans la chambre de combustion. Cependant, le signal OH * n'est généralement pas accessible dans les simulations numériques d'écoulement, sauf dans les flammes canoniques dans des géométries de brûleur trop simplifiées. Une autre émission facilement détectable dans la flamme H2/air est le NO* avec des pics d'émission autour de 250 nm. Cette espèce délimite des régions de hautes températures avec formation d'oxydes nitriques, principal polluant des flammes H2/air.

Objectifs et Méthodes
Les enjeux scientifiques de la présente thèse sont d'acquérir une base de données détaillée des mesures des émissions des espèces excitées OH* et NO* dans des flammes hydrogène/air. L'ensemble de données sera généré pour les de flammes prémélangées dans des configurations laminaires stables et turbulentes à différentes températures et pressions. Ces données seront ensuite utilisées par une autre équipe (CERFACS Toulouse) pour valider des prédictions numériques haute-fidélité basées sur la Simulation Numérique Directe (DNS) et la Simulation aux Grandes Echelles (LES). En particulier, des sous-mécanismes pour la formation de OH* et NO* seront inclus dans la chimie standard H2-air permettant une comparaison directe avec les enregistrements expérimentaux. La reconstruction du signal OH* permettra également une comparaison quantitative avec les mesures. Les cas de validation incluent l'exploration des effets de température, de pression et turbulents dans le but de reconstruire numériquement le signal lumineux OH* dans les simulations. Le NO* ayant été peu exploré, des validations seront menées pour un ensemble réduit de configurations pour cette seconde espèce.
Prédire précisément les signaux OH* et NO* permettra une percée pour la simulation des processus de combustion de H2 et une meilleure compréhension de la structure des flammes H2/air et de leurs émissions de Nox. Ces résultats ouvriront la voie à l'optimisation des brûleurs , étape nécessaire à une transition vers des énergies décarbonées.

Contexte de travail

Situé sur le campus du CNRS d'Orléans, le/la doctorant(e) intègrera l'équipe Combustion & Turbulence de l'Institut de Combustion, Aérothermique, Réactivité et Environnement (ICARE) qui compte environ 80 personnes.
Un diplôme dans les disciplines suivantes est demandé : combustion, physique, chimie, mécanique des fluides ou thermodynamique. Un bon niveau en anglais est exigé et une aptitude à travailler en équipe.
Une appétance particulière pour l'expérimentation. sera appréciée.

On en parle sur Twitter !