Doctorant en étude expérimentale et numérique de l'efficacité d'inhibiteurs gazeux et condensés sur des flammes d'hydrogène (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

L’hydrogène est un levier important pour l’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050. A cet égard, le plan hydrogène français vise, pour 2030, un accroissement de la consommation annuelle à 700 kt d’hydrogène renouvelable ou bas carbone (sur 1345 kt), contre 45kt sur 880kt en 2020.
Pour ce faire, le déploiement à grande échelle d’installations de production, de stockage et d’utilisation de l’hydrogène est prévu. Néanmoins, se pose un certain nombre de défis en termes de sécurité. En effet, le risque d’explosion lié aux fuites d’hydrogène, qu’elles soient chroniques ou accidentelles, peut constituer un frein à ce déploiement, d’autant plus que l’efficacité des dispositions classiques, telles que la ventilation ou la recombinaison, peut s’avérer insuffisante.
Aussi, l’inhibition de la flamme reste-t-elle une solution prometteuse pour limiter les conséquences d’une explosion. Elle consiste à injecter des agents chimiques ou thermiques, sur détection d’hydrogène, capables de réduire la réactivité du mélange inflammable. L’état de l’art montre que, malgré l’intérêt scientifique et pratique indéniable de l’inhibition des flammes, la littérature reste lacunaire dans le cas de l’hydrogène.
Le projet ANR CHAIN-H2, qui réunit un consortium composé de l’Autorité de Sûreté Nucléaire et de Radioprotection (ASNR), le Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS) et l’Institut de Combustion Aérothermique Réactivité et Environnement (ICARE) unité propre du Centre National de Ia Recherche Scientifique (CNRS), se propose d’étendre la connaissance des mécanismes chimiques responsables de l’inhibition des flammes d’hydrogène.
Pour ce faire, CHAIN-H2 combinera des études expérimentales et numériques couvrant la cinétique à petite échelle jusqu’à la modélisation des caractéristiques à plus grande échelle de l'inhibition de la flamme (propagation de la flamme dans un nuage de particules). Les inhibiteurs considérés seront des mélanges d'agents chimiques (bicarbonate de sodium et de potassium) et thermiques (CO2/N2) en tant que gaz propulsifs. L’objectif final du projet vise à établir une base de données expérimentale et numérique pour mesurer l'efficacité des inhibiteurs en cas de fuites accidentelles d'hydrogène dans des configurations de type industriel.
Dans le cadre de ce projet, la thèse se focalisera, d’une part, sur l’analyse détaillée de la cinétique d’inhibition en phase gazeuse en couplant des études expérimentales et numériques permettant de déterminer des paramètres globaux (délais d’auto-inflammation) et détaillés (profils d’espèces) en tubes à chocs. D’autre part, l’impact des inhibiteurs gazeux et solides sur des flammes accélérées sera élucidé. Pour ce faire, des expériences seront menées dans le tube vertical d’accélération de flammes ENACCEF-2. L'efficacité des inhibiteurs gazeux et condensés (N2 et CO2) sur les flammes d'hydrogène sera ainsi caractérisée.

Votre Environnement de Travail

La thèse sera rattachée à l'École Doctorale Energie Matériaux Sciences de la Terre et de l’Univers. Le projet ANR CHAIN-H2 AAPG2025 – CES 05 réunit un consortium composé de l’Autorité de Sûreté Nucléaire et de Radioprotection (ASNR), le Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS) et l’Institut de Combustion Aérothermique Réactivité et Environnement (ICARE) unité propre du Centre National de Ia Recherche Scientifique (CNRS), se propose d’étendre la connaissance des mécanismes chimiques responsables de l’inhibition des flammes d’hydrogène. Le lieu d'exercice principal est au laboratoire ICARE à Orléans dans l'équipe Cinétique et Dynamique de Systèmes Energétiques dirigée par Dr. Comandini. Des déplacements seront effectués à l'ASNR et au CERFACS.

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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