Stage | Mécanique des fluides numérique | Calcul haute performance, Mécanique des fluides, Méthodes numériques, Simulation numérique
Niveau requis : Master ou école d'ingénieur
Date de début : 1 mars 2024
Durée de la mission : 6 mois
Date limite des candidatures : 1 février 2024
Gratification : 650 euros/mois
Contexte:
L'Hydrogène est une des solutions mises en avant pour la réalisation de la transition énergétique. Ce vecteur énergétique, s'il est produit par à partir de sources renouvelables ou nucléaires par exemple, peut permettre de décarboner plusieurs secteurs de l'industrie, comme le transport, pour lesquels la réduction des émissions de gaz à effet de serre est particulièrement difficile à réaliser. L'Hydrogène peut aussi jouer un rôle important dans l'intégration de plusieurs sources d'énergie renouvelable, en offrant une solution efficace face aux problèmes d'intermittence via le stockage de cette énergie sur de longues périodes.
Le déploiement massif de l'Hydrogène dans notre société fait face à un problème majeur : les fuites accidentelles d'hydrogène et les risques d'incendie et d'explosion qui y sont associés. Ces scénarios peuvent avoir des conséquences tragiques dont l'impact sociétal peut freiner voire mettre un terme au déploiement de l'hydrogène. Pour faire face à ce risque, il est indispensable de mettre en place des mesures de mitigation efficaces contre ces risques. Ce point est d'importance capitale pour tout la filière hydrogène.
Ce stage propose d'étudier numériquement l'impact d'un nuage de particules solides ou liquides sur la « réactivité » d'une flamme d'hydrogène. La configuration à étudier est illustrée ci-dessus. Un intérêt particulier sera porté aux mécanismes contrôlant l'interaction de ces particules avec la structure interne de la flamme. L'objectif à court terme dans le cadre de ce stage sera d'étudier ces interactions en se focalisant sur les aspects aérodynamiques. Cependant à plus long terme, l'étude pourra également intégrer les aspects physico-chimiques induits par cette interaction.
Ce stage sera co-encadré par le CERFACS et l'Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT). Une demande de financement pour une thèse a été déposée pour une éventuelle poursuite de ces travaux en doctorat. Le stagiaire pourra continuer en thèse s'il démontre une bonne motivation.
Impact :
Durant son stage, l'étudiant développera une compréhension détaillée des processus fondamentaux contrôlant l'interaction d'une flamme d'hydrogène avec des particules liquides. Ce sujet est d'une d'importance majeure pour un déploiement rapide de technologies de production de l'énergie s'appuyant sur l'hydrogène.
L'étudiant développera des compétences de simulations numériques utilisant le code DIVA, développé à l'IMFT depuis de nombreuses années. Ce code de calcul est un code de référence pour la simulation d'écoulements multiphasiques en présence de changement de phase.
Contacts :
Omar Dounia (dounia@cerfacs.fr), Sébastien Tanguy (tanguy@imft.fr), Annafederica Urbano ( annafederica.urbano@isae-supaero.fr) ; Nicolas Odier (odier@cerfacs.fr)
