Etude numérique de la coalescence de gouttes dans un fluide viscoélastique


Stage en Data / Mathématiques Appliquées

  • Début

    Entre février et juillet 2019
    6 mois
  • Localisation

    Auvergne et Rhône-Alpes
  • Indemnité

    Oui
[Réf. : R0441S - CL_JL_PIERSON 07/12/2018]

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action. Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Ses programmes sont structurés autour de 3 priorités stratégiques :

  1. Mobilité durable : développer des solutions pour des transports efficients et à faible impact environnemental
  2. Énergies nouvelles: produire, à partir de sources renouvelables, des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  3. Hydrocarbures responsables : proposer des technologies visant à satisfaire la demande en énergie et en produits chimiques en consommant moins d’énergie et en réduisant l’impact environnemental

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Etude numérique de la coalescence de gouttes dans un fluide viscoélastique

Objectif du stage

La coalescence de gouttes intervient dans de nombreuses situations physiques, naturelles ou industrielles comme la microphysique des nuages, la stabilité des émulsions ou la séparation de phase dans le traitement de l'eau.

Dans toutes ces situations, il est crucial de comprendre les mécanismes physiques en jeu, de manière à pouvoir influencer la coalescence, la favoriser ou au contraire l'inhiber, selon les besoins. Ce travail de stage propose d'étudier la coalescence de gouttes dans un fluide viscoélastique. Cette problématique, qui n'a été que peu étudiée, intervient notamment dans le traitement des eaux usées en présence de polymères.

L'objectif de ce stage est d'utiliser la simulation numérique directe pour cartographier avec précision les mécanismes de coalescence en fonction des différentes propriétés du fluide viscoélastique. Pour ce faire nous utiliserons le logiciel open-source Basilisk qui suite à de récents développements permet de simuler les écoulements multiphasiques de fluide viscosélastique.

Programme de recherche

Le plan de travail se déroulera comme suit.

  • Le premier mois de travail ([T0; T0+1]) sera évidemment consacré à la prise en main du logiciel Basilisk ainsi qu'à analyse critique de la bibliographie.
  • La suite du stage ([T0+1;T0+5]) sera principalement dévolue à la simulation numérique directe de la coalescence de gouttes en configuration axisymétrique.
  • Le dernier mois du stage ([T0+5; T0+6]) sera dédié à l'écriture du mémoire ainsi qu'à la mise au point d'un modèle de temps de coalescence le plus général possible.

Durant ce stage l'étudiant aura l'opportunité d'interagir avec Edson Soares Professeur à l'Université Federaldo Espirito Sanot à Vitoria au Brésil et actuellement invité à IFPEN. Ce stage peut conduire à une thèse financée par l'IFPEN.

Compétences souhaitable :

Mathématiques appliquées/Mécanique des fluides/Simulation numérique.

Indemnité : environ 1000 € brut/mois

handi accueillante
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Contact

IFP Energies nouvelles - Lyon - Jean-Lou Pierson ou Myriam Darbouret
Rond-point de l'échangeur de Solaize - 69360 Solaize
Tél. : NC

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