Mise en œuvre d’une approche d’optimisation topologique « composite » poro-diffuso-mécanique pour les matériaux architecturés à usage fonctionnels.

Statut
pourvu
Domaine

Le développement de nouvelles technologies dans le domaine de l’énergie nécessite la mise en œuvre d’échangeurs thermiques : refroidissement des moteurs électriques ou des nouveaux systèmes énergétiques,  stockage de la chaleur pour le stockage d’énergie par AACAES, ou d’échangeurs électrochimiques pour le stockage par batterie. IFPEN s’implique depuis des années dans ces nouveaux domaines de la transition énergétique, à la fois sur des aspects technologiques et sur des aspects scientifiques plus fondamentaux. L’objectif de cette thèse s’inscrit dans la mise en place d’outils de dimensionnement de nouveaux matériaux permettant d’optimiser les divers processus d’échange. Il s’agit de matériaux dits « architecturés » possédant une microstructure spécifique destinée le plus souvent à reprendre les efforts mécaniques de façon optimale en jouant sur l’arrangement local de la partie solide du matériau. Ici l’enjeux sera, d’une part de reprendre ce concept en l’étendant à une situation multiphysiques impliquant des écoulements de fluide et des échanges de chaleur, et d’autre part de l’utiliser pour mettre en place une approche d’optimisation topologique. D’un point de vue méthodologique, les couplages entre chaque physique seront réalisés par une méthode de changement d’échelle impliquant une cellule périodique, vers un modèle de type poro-diffuso-mécanique à l’échelle macroscopique. Cette méthode dite « composite » pourra s’insérer dans une approche d’optimisation topologique utilisant ce concept de matériau équivalent. Ce travail sera réalisé en collaboration avec l’équipe du professeur François Jouve, de l’Université Paris Diderot.

Mots clefs: Matériaux architecturés, couplages multiphysiques, écoulement matériaux poreux, diffusion, optimisation topologique, transferts de masse, transferts thermiques, résistance mécanique.

 

  • Directeur de thèse    Pr. JOUVE François, Laboratoire Jacques-Louis Lions
  • Ecole doctorale    ED 386 - Ecole Doctorale des Sciences Mathématiques de Paris Centre, http://ed386.sorbonne-universite.fr/fr/index.html  
  • Encadrant IFPEN    Dr. CANGEMI, Adjoint scientifique, Direction Physico-Chimie et Mécanique Appliquée, laurent.cangemi@ifpen.fr 
  • Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France 
  • Durée et date de début    3 ans, début de préférence en octobre 2019 
  • Employeur    IFPEN, Rueil-Malmaison, France
  • Qualifications    Master 2 Mathématiques Appliquées ou Mécanique des Solides
  • Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise du français ou de l’anglaise
  • Autres qualifications    Connaissances en développement informatique
A propos d'IFP Energies nouvelles

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Pour plus d’information, voir www.ifpen.fr. 
IFPEN met à disposition de ses chercheurs un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants. IFPEN a une politique salariale et de couverture sociale compétitive. Tous les doctorants participent à des séminaires et des formations qui leur sont dédiés.
 

Contact
Encadrant IFPEN 
Dr. CANGEMI
Adjoint scientifique, Direction Physico-Chimie et Mécanique Appliquée