Influence des phénomènes couplés sur le flux de chaleur aux parois dans un mélange H2/air pour la mobilité décarbonée

Dans le cadre de recherches sur les transports à faible émission de carbone, notamment pour les véhicules lourds, plusieurs solutions techniques sont actuellement envisagées, avec un accent sur la combustion de l'hydrogène. Toutefois, l'hydrogène se distingue des hydrocarbures traditionnels en termes de densité énergétique et de comportement de combustion. Il est crucial d'étudier les flux de chaleur générés par la combustion de l'hydrogène dans une enceinte fermée. Ces questions sont actuellement abordées à l'aide de modèles numériques et de simulations, utilisant les mécanismes d'échange de chaleur connus les hydrocarbures. Cependant, ces simulations manquent de validation expérimentale. En effet, valider ces modèles numériques par des expériences pose de nombreux défis, principalement en raison des caractéristiques de la combustion de l'hydrogène, telles que sa vitesse de flamme plus élevée et ses interactions avec les parois de la chambre. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier les mécanismes intrinsèques de transfert de chaleur aux parois et d'isoler les différents paramètres impliqués dans ces phénomènes, en utilisant une configuration expérimentale canonique avec des diagnostics laser sophistiqués. La phase initiale se concentrera sur l'analyse du mélange d'hydrogène dans la chambre après injection en utilisant un système LIF inversé. Une base de données sera créée pour explorer différents modes de combustion (flammes parfaitement pré-mélangées, combustion hétérogène, etc…). Ensuite, la combustion et le flux de chaleur aux parois seront examinés pour différentes conditions thermodynamiques, en les approchant de celles rencontrées dans les opérations réelles des moteurs. La collaboration avec l'institut PPRIME apportera une expertise en mesure de flux de chaleur et en combustion. Des déplacements à l'institut PPRIME sont prévus pour des échanges avec le directeur de thèse.

Mots Clef : Hydrogène ; Combustion verte; Diagnostiques optiques avancés; Flux de chaleur pariétal; Mode de combustion

• Directeur de thèse    Prof. Marc BELLENOUE, PPRIME Institute, ORCID 0000-0001-9983-5777  
• Ecole doctorale  ED651  MIMME (Université de Poitiers)
• Encadrants IFPEN    Dr Hugo QUINTENS, ORCID 0000-0002-9387-3948 & Dr Karine TRUFFIN, ORCID 0000-0003-0888-9003
• PhD location    IFPEN, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2024 (4 Novembre)
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master (ou equivalent) en Energétique, Thermique et/ou mécanique des fluides
• Langues    Bilingue en Français ou Anglais, Volonté d’apprendre le français
• Autres Qualifications    Programmation (Python, Matlab), Techniques de mesures expérimentales, goût pour l’expérimental.

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.