Extrapolation des bioréacteurs par caractérisation de l’hydrodynamique de la phase gaz et approche numérique Euler-Euler

La thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet en co-financement franco-allemand, entre IFP Energies Nouvelles (IFPEN) près de Lyon et l'Université de Technologie de Hambourg (TUHH), en se concentrant sur la modélisation des écoulements gaz/liquide dans les bioréacteurs industriels. Elle propose d’utiliser des nouvelles techniques expérimentales ainsi que des approches numériques avancées pour améliorer les outils de simulation CFD et leur usage pour l’extrapolation des bioréacteurs.
Objectifs :
•    Caractériser l’hydrodynamique de la phase gaz dans des bioréacteurs à différentes échelles (20L15m3)
•    Simulation CFD de l’écoulement gaz/liquide par approche Eulérienne (modèle à 2 fluides)
•    Comparaison entre les approches Eulérienne et Lattice-Boltzmann Method (LBM) avec tracking Lagrangien des bulles, en collaboration avec TUHH
•    Amélioration des lois de fermeture du modèle à 2 fluides en se basant sur les nouvelles expérimentations et les simulations par Méthode LBM.

Mots clefs : bioréacteur, CFD, modélisation Eulérienne, Lattice-Boltzmann Method, vélocimétrie par méthode Doppler, sondes optiques.

• Directeur de thèse    Dr. Frédéric AUGIER, IFPEN
• Ecole doctorale    ED162 MEGA, Université Claude Bernard Lyon 1
• Encadrant IFPEN    Dr. Mohsen SHIEA, mohsen.shiea@ifpen.fr
• Localisation du doctorant    IFPEN, Lyon, France | 4 mois de mission à TUHH, Hambourg, Allemagne
• Durée et date de début    3 ans, début en mars 2026 de préférence
• Employeur    IFPEN
• Financement    ANR (PRCI)
• Qualifications    Master ou ingénieur en mécanique des fluides, génie chimique et mathématiques appliquées ou simulation numérique
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)
• Autres qualifications    Connaissance d’écoulements multiphasiques ; solides compétences en CFD ; Connaissance d’outils CFD, Ansys Fluent, de préférence ; compétences en expérimentation (analyse de fluides, caractérisation d'écoulements) ; intérêt pour la recherche appliquée ; rigueur et autonomie ; résolution de problèmes ; capacité d'apprentissage ; communication

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