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Simulation des flammes hydrogène / air: allumage, stabilisation et interaction flamme paroi (en liaison avec AIRBUS)

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Niveau requis : Master ou diplome d'ingénieur
Date de début : 2 mai 2022
Durée de la mission : 36 mois
Date limite des candidatures : 2 mai 2022
Rémunération : 1780 Euros nets/mois

La simulation des flammes H2-air est au centre de nombreux axes industriels actuels: que ce soit pour développer des moteurs d’avion à hydrogène ou pour stocker de l’énergie renouvelable, l’hydrogène est partout. Le CERFACS et l’IMFT mènent par exemple des projets Européens ambitieux sur ce thème comme le projet SCIROCCO entamé en oct 2019.

Cependant la combustion de H2 pose des problèmes fondamentaux considérables et cette thèse adresse l’un d’entre eux: les modes de combustion d’hydrogène dans l’air. C’est en effet la configuration type rencontrée lors d’une fuite d’hydrogène à partir d’un réservoir lors d’une fuite accidentelle ou lors de l’ouverture d’un évent de réservoir où la pression est trop élevée. Dans ce cas on peut créer des jets d’hydrogène rapides, dans de l’air. Une source d’énergie peut allumer ces jets et une explosion peut se produire. Ses effets doivent être anticipés. Même si l’allumage se fait en douceur, une flamme H2/air peut venir se stabiliser avec les conséquences qu’on imagine sur la structure en terme de thermique.

Pendant cette thèse, le CERFACS effectuera des simulations haute fidélité avec AVBP le code de production utilisé par SAFRAN et AIRBUS en combustion  pour calculer des flammes jets d’hydrogène et des explosions. On étudiera leur allumage, leur stabilisation et leur interaction avec les parois. AVBP est un code HPC, fonctionnant sur des milliers de coeurs en parallèle: un intérêt pour ce type de grands calculs frontières est nécessaire. Un intérêt pour la combustion et la modélisation est indispensable.

 

Contacts: envoyez un CV complet à

poinsot@cerfacs.fr, vermorel@cerfacs.fr