Sujets de thèses

Le contrôle des propriétés texturales du support d’alumine est un enjeu crucial dans le développement de nouveaux matériaux catalytiques : les propriétés de transport de matière du support sont influencées par la microstructure poreuse et sont critiques lors des étapes d’imprégnation de la phase active, puis au cours des réactions catalytiques.

Dans le cadre du développement de procédés mettant en jeu des fluides complexes (bio-procédés, traitement des eaux, synthèse de matériaux, recyclage de plastique), une thèse est proposée pour étudier et modéliser la distribution du taux de cisaillement local dans les unités de mélange en régime transitoire (2000<Re<20000).

Le polyéthylène téréphtalate (PET) est l’un des plastiques les plus répandus dans le monde. Il est utilisé notamment dans les fibres textiles, les bouteilles ou les films alimentaires. Afin de réduire son impact environnemental, il est primordial de développer des solutions pour son recyclage.

La production de carburants et produits chimiques biosourcés est une transition majeure pour réduire notre dépendance aux ressources fossiles.

Simuler numériquement l'écoulement de fluides en milieux poreux est essentiel pour prévoir le stockage souterrain de CO2 ou d'H2. On peut ainsi tester différents scénarios, en simulant les nombreux mécanismes physiques couplant la géologie, la géochimie et la mécanique (des fluides et du sol).

L’industrie automobile évolue rapidement vers une électrification importante de tout son parc de véhicule à travers un ensemble de motorisation hybride ou électrique pure. Le moteur électrique est devenu l’élément clé en terme de rendement énergétique et son optimisation est primordiale.

Avec la diminution des ressources en hydrocarbures et les normes de plus en plus strictes pour faire face au problème de changement climatique, le développement des moteurs à combustion interne dépollués constitue un verrou technique majeur. L’utilisation de l’hydrogène est considéré comme une alternative prometteuse pour les véhicules.

Parmi les problèmes étudiés à IFPEN, la problématique de trouver la configuration optimale des entrées d’un modèle conduisant à la meilleure performance admissible apparait dans la conception de certains systèmes tels que les moteurs électriques ou les éoliennes flottantes.

L’apprentissage par renforcement (RL, pour « Reinforcement Lerning ») a été appliqué avec succès à des problèmes variés, comme le contrôle robotique, la planification de tâches, les télécommunications.  

L'électrification des véhicules et le rendement des moteurs à allumage commandé (MAC) sont les principaux leviers pour réduire les émissions de GES.

La performance des simulateurs a un impact direct à la fois sur la qualité des résultats de simulation, avec la précision souhaitée et sur la capacité d'explorer une grande variété d'hypothèses scientifiques.

La baisse des coûts de production des systèmes de production d’énergie distribuée et des systèmes de stockage électrochimiques couplée à l’évolution de la réglementation rendent possible la construction de d’opérations de gestion de l’énergie à la maille locale.