• Etude analytique et numérique des efforts s’exerçant sur des particules allongées

    Discipline scientifique: Mathématiques

    Direction de recherche: Mécanique appliquée

    Priorité stratégique:

    2017-R04-03

    Lieu: Lyon

    Promoteur: Jean-Lou PIERSON

    Cette thèse est déjà pourvue.

    Les lits fluidisés désignent les systèmes où un ensemble de particules est mis en suspension sous l’action d’un écoulement ascendant. Ce type de configuration est représentatif de nombreuses applications, allant de la catalyse à la gazéification de la biomasse. Leur modélisation représente donc un enjeu majeur dans l’optimisation des procédés et donc dans la transition énergétique. Si les lits fluidisés constitués de sphères ont été largement analysés dans la littérature, les particules non-sphériques semblent avoir été moins étudiées malgré leur prédominance dans les lits industriels. Pour décrire ces procédés avec une modélisation numérique de type Euler-Lagrange, il est nécessaire de connaître au préalable les efforts s’exerçant sur l’objet. L’objectif de ce travail de thèse est donc d’obtenir un modèle prédictif général de forces et de moments hydrodynamiques s’exerçant sur des particules allongées. La démarche proposée est d’utiliser intensivement la simulation numérique directe afin de cartographier les forces et moments hydrodynamiques s’exerçant sur une particule allongée sur une large gamme de paramètres (angle d’incidence, courbure de l’objet) et de situations physiques (objets isolés, lits fluidisés). En parallèle, il s’agira de développer des modèles théoriques aussi généraux que possible en utilisant des techniques asymptotiques (le rapport de forme étant le petit paramètre) d’une part dans la limite des écoulements d’Oseen (effets inertiels beaucoup plus petits que les effets visqueux) et d’autre part dans l’approximation de couche limite. Enfin les résultats obtenus analytiquement et numériquement seront implémentés dans le modèle Euler-Lagrange afin de simuler des lits fluidisés à l’échelle pilote.

    Mots clefs: Forces et moments hydrodynamiques, particules allongées, simulation numérique

    Directeur de thèse Directeur de recherche - HDR, Jacques MAGNAUDET, Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT)
    École doctorale MEGEP, http://www.ed-megep.fr/ 
    Encadrant IFPEN PHD, Jean-Lou PIERSON , département mécanique des fluides, jean-lou.pierson@ifpen.fr 
    Localisation du doctorant IFP Energies nouvelles, Lyon, France 
    Durée et date de début 3 ans, début de préférence : le 1 octobre 2017
    Employeur IFP Energies nouvelles, Lyon, France 
    Qualifications Master 2 en mathématiques appliquées / mécanique des fluides
    Connaissances linguistiques Bonne maîtrise de l’anglais, français souhaitable

    Autres qualifications  














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