Simulation sous COMSOL de réacteurs d'expérimentation pilote pour le développement de carburant d'aviation durable

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, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

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.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Simulation sous COMSOL de réacteurs d’expérimentation pilote pour le développement de carburant d’aviation durable

Le stage s'inscrit dans le cadre du développement de procédés innovants pour la production de carburant d’aviation durable aussi appelé SAF (Sustainable Air Fuel), une solution durable et prometteuse pour répondre aux enjeux environnementaux du secteur aéronautique.

L'IFPEN joue un rôle clé dans ce type de développement en menant en autre des expérimentations sur réacteur pilote. Ces essais visent à évaluer la performance des catalyseurs, à analyser l'influence des conditions opératoires (température, pression) et à optimiser les paramètres du procédé pour garantir son efficacité et sa faisabilité industrielle.

Afin de mieux comprendre les phénomènes physiques se produisant dans les réacteurs pilotes, des modèles sont développés en autre sur le logiciel COMSOL. Cet outil permet de simuler et d’analyser les interactions complexes au sein du réacteur, contribuant ainsi à affiner la compréhension et la caractérisation des phénomènes physiques (thermique, cinétique) et de leurs extrapolations à l’échelle industrielle.

Objectifs du stage :

Le stage a pour principaux objectifs :

• Revue bibliographique : Le stagiaire réalisera une revue de littérature scientifique concernant la modélisation des réacteurs d’intérêt, en particulier les lits fixes avec réactions endothermiques. Cette étape permettra de poser les bases théoriques nécessaires au projet.

• Analyse des données expérimentales : L’étudiant participera à l’analyse des données issues des différents réacteurs pilotes utilisés à l’IFPEN pour le développement du procédé cible. Cette analyse contribuera à mieux comprendre les phénomènes et organiser les données pour la l’amélioration/validation du modèle.

• Amélioration et évaluation du modèle existant : Le stagiaire interviendra sur l’amélioration et l’évaluation d’un modèle de réacteur existant, en utilisant le logiciel de modélisation multiphysique COMSOL. Cette étape visera à affiner la précision des simulations afin de pouvoir optimiser/extrapoler le procédé à l’échelle industrielle.

Ce stage permettra ainsi au stagiaire de développer des compétences en modélisation, analyse de données et simulation numérique, tout en contribuant directement aux avancées technologiques dans le domaine des carburants durables.

Profil recherché :

Master 2 en « Génie chimique » ou « Génie des Procédés » avec compétences et goûts pour la modélisation des phénomènes physiques (COMSOL).

• Curieux(se), enthousiaste, autonome.